• 周二. 5 月 28th, 2024

超级信息丰富 嵌入式中断处理如此高效

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中国姑娘来了! 今天给大家科普一下嵌入式系统中的中断处理。 你知道什么是中断吗? 你知道为什么要分为上半部和下半部吗? 和花妹一起往下看吧~

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什么是中断?

中断是指程序执行过程中由硬件或软件发出的信号,用于挂起当前任务并跳转到处理该中断的程序。 中断允许设备(如外部传感器、定时器等)或其他应用程序通过触发中断来通知CPU执行特定操作。

中断处理需要尽快完成,以保证系统及时响应事件。 因此,将中断处理分为上下两半有助于提高系统的效率。

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什么是中断上半部和中断下半部?

上半部分是中断处理的关键部分,负责执行必要的时间敏感任务并尽快结束它们。

在上半部分,可以执行一些简单快速的操作,例如更新计数器、设置标志等。上半部分的代码应该非常紧凑,避免使用复杂的算法或与外部设备通信,以便尽快释放CPU以返回主程序的执行。

下半部分是中断处理的延续,可以处理耗时且复杂的操作,例如访问外部设备、执行长时间计算等。

后半部分通常由任务或延迟工作队列完成,它们在中断上下文之外执行,不会对实时性能产生重大影响。 通过将这些操作放在下半部分,可以确保尽快完成中断处理并减少对主程序的干扰。

例如,假设有一个嵌入式系统需要处理定时器中断。

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当定时器中断发生时:

上半部分的处理程序立即更新计数器并设置一个标志来指示计时器已触发。 然后CPU可以快速返回主程序的执行。

然后,在处理程序的下半部分,您可以执行一些与计时器相关的复杂操作,例如向外部设备发送数据或执行其他耗时的任务。

通过将这些操作放在下半部分,我们可以避免在中断处理时浪费太多时间,提高系统的响应能力。

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分离中断的优点

将中断服务程序的上半部分和下半部分分开有几个好处:

1)响应性:上半部能够快速响应中断事件,不会因为下半部的耗时操作而耽误紧急事件的处理。

2)避免阻塞:在下半部执行耗时操作可以避免其他重要中断事件的长期阻塞。 这有助于提高系统的实时性和响应能力。

3)可扩展性:通过将中断服务程序分为上半部和下半部,可以更好地组织和模块化代码。 这使得系统更容易添加、修改或删除特定的中断处理函数,而不会对整个中断服务例程产生不当影响。

必须要注意的是:

中断服务程序的划分方式可以根据具体应用要求进行调整。 有些系统可能只需要简单的上半部分而不需要下半部分。 有些系统可能需要更复杂的上半部和下半部划分以满足特定的实时性和可靠性要求。

综上所述,将中断处理分为上下两半是为了提高嵌入式系统的效率和可靠性。 上半部分负责处理必要的时间敏感任务,并释放CPU让主程序尽快执行。 下半部分处理耗时且复杂的操作,以保证中断处理的及时完成。

这种分离的方式可以使嵌入式系统更好地响应各种中断事件,提供更高的性能和实时性能。

看完哈美的科普,你对中断处理的理解是不是加深了呢?

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