MCU如何处理中断？mcu中断处理过程

在本文中，将讨论定时器中断的概念，事实上中断是有效使用MCU的最基本方法之一。现在用一个类比来说明事情如何在没有中断的情况下工作：如果你正在煮鸡蛋，并且想在10分钟内将它们从炉子上取下来，那么一种方法是不时检查时钟以确保看看时间是否到了。在嵌入式系统中也是如此：如果你想在执行某些操作之前等待特定状态发生变化，那么一种方法是定期检查状态。或者，如果你的程序正在等待GPIO输入电平；要在执行某个步骤之前从0更改为1，那么一种方法是定期检查GPIO值。这种定期检查的方法称为轮询。

虽然轮询是一种检查状态变化的简单方法，但它是有代价的。如果检查间隔太长，发生和检测之间可能会有很长的滞后——如果在检查之前状态又变回，你可能会完全错过更改。更短的间隔将获得更快、更可靠的检测，但也会消耗更多的处理时间和功率，因为更多的检查将返回否定。

另一种方法是利用中断。使用这种方法，状态变化会产生一个中断信号，使CPU暂停其当前操作（并保存其当前状态），然后执行与中断相关的处理，然后恢复其先前的状态并从中断处恢复。（见图1）

让我们回到煮鸡蛋的例子。我们不会定期检查，而是将计时器设置为10分钟，然后做其他事情直到计时器响起，将我们的注意力转回到鸡蛋上。在这种情况下，定时器作为中断工作，“把鸡蛋从锅里拿出来”是相关的处理。

MCU如何处理中断？

中断可以来自MCU内部和MCU外部设备。例如，来自外部开关或传感器的中断有时称为“附加中断”，因为它是由附加到MCU上的IRQ（中断请求）引脚的外部设备产生的。当相关状态发生变化时，外部设备向该引脚发送中断请求信号，进而产生通知给MCU的中断控制器（在RX63N上，该控制器称为“ICUb”）。

相比之下，来自片上外设（内部定时器、GPIO线、UART等）的中断称为“外设中断”。这些中断信号直接通知中断控制器，无需引脚连接。

中断控制器的工作就是将这些中断请求以协调的方式传递给CPU。当发生多个中断时，控制器必须根据它们的相对优先级以适当的顺序将它们发送到CPU。并且控制器还必须知道哪些中断当前被屏蔽（禁用），以便它可以完全忽略这些中断。

当CPU收到控制器的中断请求时，它停止执行它正在处理的程序，并自动保存所有相关的工作信息，以便以后可以从中断的地方继续执行。然后加载并执行与接收到的中断请求对应的中断处理程序。完成这个处理后，CPU恢复保存的信息并从它停止的地方恢复。（见图2）注意保存和恢复是由CPU自动处理的；程序员不需要关心这些细节。

考虑通过UART进行串行通信的情况。定期监视UART以了解新字符的到来是低效的。因此，在大多数情况下，系统设计为当新字符到达时UART本身会产生中断，提醒CPU执行适当的处理。