什么是中断服务程序设计

时间:2025-01-29 02:05:15 手机游戏

中断服务程序(Interrupt Service Routine,ISR)是 嵌入式系统和计算机科学中的一个重要概念。当CPU正在处理某件事情的时候,外部发生的某一事件(如一个电平的变化,一个脉冲沿的发生或定时器计数溢出等)请求CPU迅速去处理,于是CPU暂时中止当前的工作,转去处理所发生的事件。中断服务处理完该事件以后,再回到原来被中止的地方继续原来的工作。这是一个硬件机制,用于通知CPU有个异步事件发生了。

中断服务程序需要满足如下要求:

不能返回值:

ISR通常没有返回值,因为它们是由中断触发并执行的,而不是由函数调用执行的。

保护现场:

在中断发生前,CPU需要保存当前处理机程序状态字(PSW)和程序计数器(PC)等的值,以便在中断处理结束后能够使进程准确地返回到中断点。

执行操作:

ISR根据不同的中断源,执行相应的处理操作。例如,读取输入信号的状态、控制输出信号的状态、处理异常情况等。

恢复现场:

在中断处理结束后,CPU需要恢复之前保存的现场信息,包括寄存器的值和程序状态字(PSW),以便继续执行原来的任务。

高优先级:

ISR通常具有比当前正在执行的任务更高的优先级,以确保它们能够及时响应和处理中断事件。

在编程实践中,中断服务程序需要根据具体的中断任务需求进行编写,并且要尽可能短小精悍,以减少中断处理对系统性能的影响。

总结:

中断服务程序是用于处理硬件或软件中断的专用子程序。当中断事件发生时,CPU会暂停当前任务,执行ISR,处理完毕后再返回到被中断的任务继续执行。设计ISR时,需要考虑保护现场、执行操作、恢复现场等因素,并确保其具有高优先级和尽可能小的执行时间。