PIC单片机C语言中断处理：揭秘系统响应机制，实时响应外部事件

# 1. PIC单片机中断处理概述

中断处理是PIC单片机中一项重要的功能，它允许单片机在执行主程序的同时响应外部事件或内部事件。中断处理机制可以提高单片机的实时性和响应速度，广泛应用于各种嵌入式系统中。

本章将概述PIC单片机中断处理的基本概念，包括中断的类型、中断处理流程以及中断优先级和嵌套等内容。通过对这些基本概念的理解，读者可以为深入学习PIC单片机中断处理打下坚实的基础。

# 2. 中断处理理论基础

### 2.1 中断的概念和类型

**概念：**

中断是一种特殊机制，当外部事件或内部错误发生时，它会暂停当前正在执行的程序，并跳转到一个专门的处理程序来处理该事件或错误。

**类型：**

中断根据其来源和特性可以分为以下类型：

- **外部中断：**由外部设备或信号触发，例如按键按下、串口接收数据等。
- **内部中断：**由内部事件或错误触发，例如定时器溢出、看门狗复位等。
- **可屏蔽中断：**可以被软件禁止或允许的，通常用于处理非紧急事件。
- **不可屏蔽中断：**不能被软件禁止，用于处理紧急事件，如电源故障或系统错误。

### 2.2 中断处理流程

当发生中断时，CPU 会执行以下步骤：

1. **保存当前状态：**将程序计数器 (PC)、程序状态字 (PSW) 和其他寄存器的内容压入堆栈。
2. **跳转到中断向量表：**根据中断源的地址，从中断向量表中找到相应的中断服务程序 (ISR) 地址。
3. **执行 ISR：**执行 ISR，处理中断事件。
4. **恢复状态：**从堆栈中弹出先前保存的寄存器内容，恢复中断前的状态。
5. **返回：**执行 `RETFIE` 指令，从 ISR 返回到中断前执行的程序。

### 2.3 中断优先级和嵌套

**优先级：**

每个中断源都有一个优先级，当多个中断同时发生时，优先级较高的中断将被优先处理。

**嵌套：**

当一个中断正在处理时，如果发生另一个更高优先级的中断，则当前正在执行的 ISR 将被暂停，并跳转到新中断的 ISR。处理完新中断后，CPU 将返回到先前中断的 ISR 继续执行。

**代码块：**

// 中断服务程序示例
void interrupt ISR() {
    // 保存当前状态
    PUSHF;
    // 根据中断源处理中断事件
    switch (INTCONbits.INTF) {
        case 0:
            // 处理外部中断 0
            break;
        case 1:
            // 处理外部中断 1
            break;
        case 2:
            // 处理定时器 0 溢出中断
            break;
        default:
            break;
    }
    // 恢复状态
    POPF;
    // 返回
    RETFIE;
}

**逻辑分析：**

该代码块是一个中断