：单片机C语言中断处理机制：深入理解中断机制，提升程序响应能力

# 1. 中断处理机制概述**

中断处理机制是一种硬件和软件协同工作的机制，它允许单片机在执行主程序时响应外部事件或内部事件。中断处理机制的主要目的是提高程序的响应能力，使单片机能够及时处理突发事件。

中断处理机制的基本原理是，当发生中断事件时，单片机硬件会向CPU发出中断请求信号。CPU收到中断请求信号后，会暂停当前正在执行的程序，转而执行中断服务程序（ISR）。ISR是专门用来处理中断事件的程序，它执行完后，CPU会返回到主程序继续执行。

# 2. 中断处理流程

### 2.1 中断请求的产生

中断请求是由外部事件或内部事件触发的，外部事件如外设的输入或输出操作，内部事件如定时器溢出或软件异常。当发生中断请求时，单片机将暂停当前正在执行的程序，并跳转到中断服务程序中进行处理。

### 2.2 中断响应和向量表

当单片机收到中断请求时，它会首先根据中断请求源的地址，从向量表中找到对应的中断服务程序入口地址。向量表是一个存储在固定地址的特殊表，其中包含所有中断服务程序的入口地址。

// 中断向量表
const uint32_t vector_table[] __attribute__((section(".vector_table"))) = {
    (uint32_t)&__stack_top,       // 0: 初始栈指针
    (uint32_t)&Reset_Handler,     // 1: 复位中断
    (uint32_t)&NMI_Handler,       // 2: 非掩码中断
    (uint32_t)&HardFault_Handler, // 3: 硬故障中断
    ...
    (uint32_t)&EXTI0_IRQHandler,  // 6: 外部中断0
    ...
};

### 2.3 中断服务程序的执行

中断服务程序是响应中断请求而执行的一段代码，它负责处理中断事件。中断服务程序通常会执行以下步骤：

1. 保存当前程序上下文，包括寄存器和栈指针。
2. 处理中断事件，如读取外设状态、清除中断标志位。
3. 恢复程序上下文，返回到中断发生前的程序。

### 2.4 中断返回

中断处理完成后，单片机会执行中断返回指令，返回到中断发生前的程序。中断返回指令会恢复中断发生前的程序上下文，包括寄存器和栈指针。

// 中断返回指令
__asm void PendSV_Handler(void) {
    // 保存寄存器上下文
    ...
    // 处理中断事件
    ...
    // 恢复寄存器上下文
    ...
    // 中断返回指令
    __asm volatile("bx lr");
}

# 3. 中断优先级管理

### 3.1 中断优先级的概念和作用

中断优先级是单片机系统中对不同中断请求进行排序的一种机制。它决定了当多个中断同时发生时，哪个中断请求将被优先处理。中断优先级越高，响应时间越短，优先级越低，响应时间越长。

中断优先级的作用在于：

- **保证