外部中断

单片机外部中断原理及应用单片机是一种集成电路，可以执行特定任务的微型计算机。

它被广泛应用于各种电子产品中，如电视机、洗衣机、空调等。

为了提高单片机的灵活性和扩展性，可以通过外部中断来实现对特定事件的响应。

本文将探讨单片机外部中断的原理及其应用。

一、单片机外部中断的原理外部中断是指当某个特定的事件发生时，使单片机将正常的程序执行中断，转而去执行与该事件相关的程序。

在单片机中，外部中断信号通过引脚同内部中断控制电路相连。

当引脚的电平发生变化时，中断控制电路就会引起一个中断请求。

接下来，我们将详细介绍外部中断的工作原理。

1.引脚配置：首先，需要将外部中断所连接的引脚配置为中断引脚。

这通常是通过配置相应的寄存器来实现的。

具体的配置方法可能因不同的单片机而有所不同。

2.中断优先级：各个外部中断的优先级需要正确地设置。

当多个中断请求同时发生时，单片机应该按照设定的优先级执行相应的中断程序。

3.中断屏蔽：有时，我们可能不希望某些中断请求引起中断。

在这种情况下，可以设置相应的中断屏蔽。

屏蔽某个中断请求后，单片机将不会对该请求进行响应。

4.中断触发方式：外部中断可以基于边沿触发或电平触发。

在边沿触发中断中，中断请求的触发方式可以为上升沿触发、下降沿触发或双边沿触发；而在电平触发中断中，中断请求的触发方式可以为高电平触发或低电平触发。

5.中断服务程序：当发生中断时，单片机将会执行与该中断相关的中断服务程序。

中断服务程序是一段特定的代码，用于处理中断事件。

二、单片机外部中断的应用外部中断在单片机的应用中起到了关键作用。

通过外部中断，单片机可以及时响应外部事件，并执行相应的处理程序。

下面将以一个具体的应用场景来说明外部中断的应用。

假设我们正在设计一款智能家居系统，该系统可以通过远程控制来控制家中的灯光。

我们使用一个红外遥控器来发送控制码，单片机则通过外部中断来接收红外信号并解码。

1.硬件连接：将红外接收模块连接到单片机的外部中断引脚上。

外部中断实验原理一、实验原理外部中断是计算机科学中的一个重要概念，它允许程序在特定的事件发生时被唤醒或中断。

外部中断对于实现实时计算、多任务处理、异常处理等重要功能具有关键作用。

本实验旨在深入理解外部中断的工作原理，并通过实例分析来揭示其实际应用中的关键点。

二、详细内容分析1. 中断触发机制外部中断是由特定事件触发的，例如输入输出操作完成、定时器溢出、硬件错误等。

当中断触发条件满足时，硬件会保存当前程序的状态，并将控制权转移到指定的中断处理程序。

2. 中断优先级当多个中断同时发生时，系统需要根据一定的优先级规则来确定执行哪个中断处理程序。

中断优先级的高低取决于具体应用的需求，通常可以根据重要性和实时性要求来设定。

3. 中断处理程序中断处理程序（Interrupt Service Routine, ISR）是一段特定的代码，用于在发生中断时处理事件并做出响应。

ISR通常包括保存寄存器状态、处理中断事件、恢复寄存器状态以及执行相应的操作等步骤。

4. 中断嵌套与处理器状态在多任务操作系统中，可能存在多个中断同时发生的情况。

此时，系统需要根据优先级逐一处理中断，并保存每个中断处理前的处理器状态，以便在处理完中断后恢复到原来的状态。

5. 中断屏蔽与唤醒某些情况下，系统可能需要暂时屏蔽某些中断，以避免干扰关键任务的执行。

同时，某些中断可能需要唤醒睡眠状态的进程或线程。

这些操作需要通过特定的指令或机制来实现。

三、实例分析以一个简单的例子来说明外部中断的工作流程：假设我们有一个基于Linux 系统的嵌入式系统，当某个硬件设备完成一项任务（如数据传输）时，会触发一个外部中断。

系统会保存当前的任务状态，并执行相应的中断处理程序（ISR）。

ISR会读取硬件设备的数据，并执行相应的操作（如数据处理、任务调度等）。

在ISR执行完毕后，系统会恢复之前保存的任务状态，并继续执行之前的任务。

这个例子中，我们看到了外部中断如何被用于实时处理任务、唤醒睡眠状态的进程以及调度任务等操作。

外部中断工作原理
外部中断是计算机系统中的一种中断方式，在特定的条件下，外部设备向中断控制器发送中断请求信号，然后中断控制器将该请求信号转发给处理器，让处理器暂停当前的执行任务，转而执行相应的中断服务程序。

外部中断的工作原理如下：
1. 外部设备发生中断事件：当外部设备（例如键盘、鼠标、打印机等）发生某种事件或完成某个任务时，会发送中断请求信号给中断控制器。

2. 中断请求信号传递：中断控制器接收到中断请求信号后，会将该信号的具体信息传递给处理器，通过中断引脚或总线来进行传输。

3. 处理器响应中断信号：当处理器接收到中断请求信号后，会暂停当前的执行任务，保存当前的执行现场（例如寄存器状态、指令指针等），并跳转到中断向量表中特定位置的中断服务程序。

4. 中断服务程序执行：中断服务程序是指特定的处理器指令序列，用于处理特定的中断事件。

处理器会根据中断向量表中的中断号找到对应的中断服务程序，并执行相应的操作。

5. 中断处理完成：当中断服务程序执行完毕后，处理器会恢复之前保存的执行现场，并继续执行被中断的任务，使得计算机
系统回到原来的工作状态。

总结起来，外部中断的工作原理是通过外部设备的中断请求信号，中断控制器将其传递给处理器，处理器相应地执行相应的中断服务程序，以处理特定的中断事件，最后再返回到被中断之前的任务执行。

这种方式能够使计算机系统能够快速响应外部设备的变化，提高系统的并发性和实时性能。

外部中断与内部中断
最近在写专利的时候遇到⼀个问题：
tickless机制使能时，定时器到期产⽣中断是外部中断还是内部中断？
查了下资料：
硬件中断：
外部中断：⼀般是指由计算机外设发出的中断请求，如：键盘中断、打印机中断、定时器中断等。

外部中断是可以屏蔽的中断，也就是说，利⽤中断控制器可以屏蔽这些外部设备的中断请求。

内部中断：是指因硬件出错（如突然掉电、奇偶校验错等）或运算出错（除数为零、运算溢出、单步中断等）所引起的中断。

内部中断是不可屏蔽的中断。

软件中断其实并不是真正的中断，它们只是可被调⽤执⾏的⼀般程序
所以外部中断应该是异步的，外设发起的，内部中断是同步的，是异常。

这么说就明⽩多了。

但这⾥⾯有⼀个问题，RTOS⾥⼀般是软件定时器，实际上是RTC计时使能时钟中断。

中断的触发方式有哪些？中断是计算机系统中常见的一种通信机制，用于处理紧急事件或优先级较高的任务。

中断的触发方式多种多样，下面将介绍其中的几种常见触发方式。

一、外部中断外部中断是由外部设备或外部信号引发的中断。

例如，当键盘输入时，计算机系统会通过外部中断来处理输入的字符。

外部中断可以从物理设备或外部电路中引发，通过响应设备发出的中断请求信号，来实现与设备的交互。

1. 异常中断异常中断是由于程序执行过程中出现错误或异常情况而引发的中断。

比如，越界访问数组、除以零等错误会触发异常中断。

异常中断可以及时发现错误，并采取相应的措施进行处理，从而保证系统的稳定性。

2. 外部设备中断外部设备中断是由外部设备通过中断请求线向处理器发出中断请求，并由处理器对该请求进行响应。

例如，当打印机准备好打印时，会发出中断请求，通知处理器进行打印操作。

外部设备中断可以使系统在不干扰其他任务的情况下，进行设备的异步操作。

二、定时器中断定时器中断是通过系统中的定时器设备来触发的中断。

定时器中断可以周期性地产生中断请求信号，用于处理定时任务或周期性的操作。

例如，操作系统中的时钟中断就是一种定时器中断，它会周期性地触发操作系统的调度，以保证各个任务的正常执行。

1. 周期性定时器中断周期性定时器中断是指定时器设备周期性地产生中断请求信号。

这种中断可以用于定时周期性事件的触发，如操作系统的任务调度、定时数据采集等。

2. 单次定时器中断单次定时器中断是指定时器设备在设定时间到达后仅触发一次中断请求信号。

这种中断可以用于引发某些任务或事件，如定时提醒、定时报警等。

三、内部中断内部中断是由处理器内部的状态或条件引发的中断。

比如，当程序执行遇到条件跳转指令或中断指令时，会触发内部中断。

内部中断可以改变程序的执行流程，实现条件判断和程序的中断处理。

1. 条件中断条件中断是由程序执行中满足特定条件时触发的中断。

比如，当某个变量的值达到或超过设定的阈值时，可以触发条件中断，执行相应的中断处理程序。

外部中断工作原理外部中断是计算机处理器在执行当前指令时，突然发生的来自外部设备或其他处理器的中断请求。

当中断请求发生时，处理器立即停止当前任务的执行，保存当前的执行状态，并转去执行中断服务程序。

中断服务程序完成后，处理器会返回到之前被中断的任务继续执行。

外部中断的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 中断请求：外部设备（如键盘、鼠标、打印机等）通过与处理器连接的中断请求线发出中断请求信号。

这个中断请求信号被称为硬件中断。

2. 中断识别：处理器通过中断控制器或中断控制单元来识别并区分不同的中断请求。

中断控制器负责对中断源进行编码，并将中断信号传递给处理器。

3. 中断响应：处理器接收到中断信号后，立即停止当前任务的执行，并保存相关的执行状态。

这包括保存指令执行的位置、寄存器的内容以及当前的运行环境。

处理器将这些信息保存在特定的寄存器或内存区域中。

4. 中断处理程序：处理器会根据中断信号的不同，转向相应的中断服务程序。

中断服务程序是由操作系统或应用程序编写的一段代码，用于处理特定的中断请求。

它会执行一系列的操作来满足外部设备发出的请求，并恢复被中断的任务的执行环境。

5. 中断返回：当中断服务程序执行完毕后，处理器会根据保存的执行状态信息恢复被中断的任务的执行。

处理器将之前保存的指令执行位置、寄存器内容以及运行环境恢复到中断发生时的状态。

被中断的任务会继续执行，从中断点之后的指令开始执行。

处理器完成中断处理后，会继续正常执行后续的指令。

通过外部中断的工作原理，计算机可以及时响应外部设备的请求，并在尽可能短的时间内处理相应的任务。

这使得计算机能够快速地与外部设备进行交互，提高了系统的实时性和响应能力。

stm32外部中断实验报告_STM32实例外部中断实验上⼀篇⽂章我们介绍了 STM32F10x 的中断，这次我们就来学习下外部中断。

本⽂中要实现的功能与按键实验⼀样，即通过按键控制LED，只不过这⾥采⽤外部中断⽅式进⾏控制。

学习时可以参考《STM32F10x 中⽂参考⼿册》-9 中断和事件章节。

外部中断介绍EXTI 简介STM32F10x 外部中断/事件控制器(EXTI)包含多达 20 个⽤于产⽣事件/中断请求的边沿检测器。

EXTI 的每根输⼊线都可单独进⾏配置，以选择类型(中断或事件)和相应的触发事件(上升沿触发、下降沿触发或边沿触发)，还可独⽴地被屏蔽。

EXTI 结构框图EXTI 框图包含了 EXTI 最核⼼内容，掌握了此框图，对 EXTI 就有⼀个全局的把握，在编程的时候思路就⾮常清晰。

从图中可以看到，有很多信号线上都有标号 9 样的“20”字样，这个表⽰在控制器内部类似的信号线路有 20 个，这与 STM32F10x 的 EXTI 总共有20 个中断/事件线是吻合的。

因此我们只需要理解其中⼀个的原理，其他的 19个线路原理都是⼀样的。

EXTI 分为两⼤部分功能，⼀个产⽣中断，另⼀个产⽣事件，这两个功能从硬件上就有所差别，这个在框图中也有体现。

从图中标号 3 的位置处就分出了两条线路，⼀条是 3-4-5 ⽤于产⽣中断，另⼀条是 3-6-7-8⽤于产⽣事件。

下⾯我们就来介绍下这两条线路：(1)⾸先看下产⽣中断的这条线路(1-2-3-4-5)1.标号 1 为输⼊线，EXTI 控制器有 20 个中断/事件输⼊线，这些输⼊线可以通过寄存器设置为任意⼀个 GPIO，也可以是⼀些外设的事件，这部分内容我们会在后⾯专门讲解。

输⼊线⼀般是存在电平变化的信号。

2.边沿检测电路，EXTI 可以对触发⽅式进⾏选择，通过上升沿触发选择寄存器和下降沿触发选择寄存器对应位的设置来控制信号触发。

边沿检测电路以输⼊线作为信号输⼊端，如果检测到有边沿跳变就输出有效信号 1 给红⾊框 3 电路，否则输出⽆效信号 0。

STM32外部中断处理流程外部中断是指引发中断的事件来自于MCU外部的输入引脚或外设，需要通过配置寄存器和中断服务程序来处理外部中断。

在STM32系列MCU中，外部中断处理可分为以下几个步骤。

1.配置中断引脚要使用外部中断功能，首先需要配置中断引脚。

对于STM32，外部中断引脚由GPIO口提供，需要通过GPIO配置寄存器设置相关引脚的工作模式、上下拉和中断触发方式等。

具体配置方法可以参考芯片手册。

2.配置中断控制器外部中断的中断源需要连接到中断控制器（NVIC），通过配置NVIC的相关寄存器来使能外部中断。

NVIC是位于ARM Cortex-M内核内部的外设，用于管理和分配中断优先级。

3.编写中断服务程序（ISR）中断服务程序（Interrupt Service Routine, ISR）是用于处理中断事件的函数，当外部中断引发时，MCU会跳转到相应的ISR进行处理。

在编写ISR时，需要注意以下几点：-确定中断源：可以通过读取中断状态寄存器来判断是哪个外部中断引起的中断。

-处理中断事件：根据中断源的不同，进行相应的处理。

例如，可以读取输入引脚状态、处理外设状态等。

-清除中断标志位：要在ISR内部清除中断标志位，以允许MCU再次响应该外部中断。

具体方法是通过读取相应的寄存器或调用相关函数清除中断标志位。

4.配置中断优先级中断优先级用于确定ISR的响应顺序，优先级较高的中断先被处理。

在STM32中，中断优先级可以通过配置中断控制器的相关寄存器进行设置。

5.启用中断在完成上述步骤后，需要启用相应的中断引脚和中断控制器。

具体方法是通过设置GPIO寄存器来使能中断引脚，并通过设置NVIC寄存器来使能相关中断。

6.处理中断请求一旦发生外部中断事件，MCU就会跳转到相应的ISR进行中断处理。

在ISR中，可以根据需要调用其他的函数或执行其他的操作。

处理完成后，可以通过清除中断标志位和退出中断函数来结束中断处理。

单片机外部中断实验报告实验目的：1、理解单片机外部中断的原理和用途；2、掌握单片机外部中断的配置和使用方法。

实验器材：1、STC15W408AS单片机开发板；2、简单的电路连接器；3、按钮开关。

实验原理：单片机外部中断是通过外部硬件信号触发单片机的中断请求，在单片机运行过程中，当外部信号满足特定条件时，会触发中断，并暂停当前的运行程序，转而执行中断服务程序。

通过外部中断，可以实现对外部事件的实时处理。

实验步骤：1、将按钮开关与单片机开发板连接，将按钮开关的一端与单片机的INT0引脚连接，另一端与GND连接。

2、在开发板上连接好电源并供电。

3、打开Keil软件，新建一个工程，并选择合适的单片机型号。

4、配置单片机的外部中断功能，设置INT0引脚为中断输入。

5、编写中断服务程序，当INT0引脚检测到边沿信号时，执行中断服务程序，并在其中加入相应的处理代码。

6、编写主程序，配置相关的引脚和寄存器，使单片机进入中断模式，接受外部中断信号，并执行中断服务程序。

7、下载程序到单片机开发板上，运行程序。

8、按下按钮开关，触发外部中断，并查看实验结果。

实验结果：当按下按钮开关时，实时触发外部中断，单片机停止当前程序的运行，进入中断模式，并执行中断服务程序中的相应代码。

实验总结：通过这次实验，我对单片机的外部中断有了更深入的理解，并学会了如何使用外部中断实现对外部事件的及时处理。

外部中断广泛应用于各种实时系统和设备中，具有很大的实用价值。

在以后的学习和实践中，我会进一步掌握和应用单片机的外部中断功能。