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技術專題
嵌入式單片機開發的中斷處理
眾所周知，一方面，在嵌入式系統中普遍使用單片機的一個重要原因是它們比MPU 和通用CPU 具有及時性優勢。低延遲的外設中斷和中斷嵌套是確保MCU實時性能的極大保證。另一方面，在嵌入式系統單片機開發軟件的開發中隨著系統功能的日益復雜，無論是否采用RTOS，多任務處理都是不可避免的。在裸奔系統中，為了獲得時間緊迫的任務來獲得第一響應，通常有必要實現外圍中斷嵌套，該嵌套中斷屬于基于外圍設備的硬件中斷嵌套。在RTOS中，分配了所有系統任務。具有特定優先級的內核會根據優先級進行調度，實際上它實現了一組基于優先級的軟件中斷嵌套。嵌套在RTOS中的任務軟件使用內核滴答計時器中斷來連續查詢RTOS任務準備列表中每個任務的優先級，以實現任務切換，而外圍硬件中斷不一定需要嵌套。
由于中斷嵌套對于嵌入式單片機開發設計非常重要，所以什么是中斷嵌套？在具體說明中斷嵌套之前，有必要先談談嵌入式MCU的中斷工作機制和中斷優先級：
編寫準系統的工程師知道，核心CPU一次只能執行一個任務/程序代碼/指令，例如數據計算以及與片上外圍設備的交互通信。代碼的執行順序由用戶自己編寫，CPU逐行獲取，解碼和執行。乘積函數的實現在主函數（通常稱為主程序）的while（1）循環中，并由其他函數不斷調用。但是，在實際的工作環境中，許多事件是隨機發生的，例如網絡通信，外部IO輸入和其他不確定事件。此時，CPU必須放下當前正在執行的工作，但要對這些緊急情況做出響應并及時讀取網絡消息。處理和響應網絡通信需求以及及時的外部IO請求。這種處理稱為中斷。
嵌入式單片機開發中的內核CPU異常和各種外設操作可以生成響應中斷，并由中斷控制器統一管理。這樣，CPU可以專注于不產生中斷時順序執行的任務，并且僅在產生中斷時才通過中斷控制器中斷CPU（通過向CPU產生高/低信號，此過程稱為打斷）。請求），如果此時啟用了CPU全局中斷，則CPU將組合中斷向量表和中斷優先級配置，根據中斷優先級（如果同時發生多個外設中斷），從中斷向量表中取出很高優先級中斷服務程序的ISR地址將當前CPU運行時環境壓入堆棧，然后跳轉到中斷ISR地址。如果CPU全局中斷已關閉，則當前中斷請求將被忽略。
S12核心CPU的中斷/異常處理流程圖如下：
中斷響應-中斷ISR和實時中斷
產生中斷時，中斷控制器會向核心CPU請求中斷響應。
典型的響應是CPU運行預先準備的中斷ISR。