单片机中断处理详解：掌握机制，提升程序响应速度

# 1. 单片机中断基础**

单片机中断是一种硬件机制，当外部事件或内部事件发生时，可以暂停当前正在执行的程序，并转而执行中断服务程序。中断服务程序执行完毕后，程序将继续从中断发生前的指令处继续执行。

中断处理是单片机系统中非常重要的一个环节，它可以提高程序的响应速度和实时性。例如，当单片机收到一个外部中断信号时，可以立即暂停当前正在执行的程序，并转而执行中断服务程序，对中断信号进行处理。这样可以避免程序因等待外部事件而造成延时，从而提高程序的响应速度。

# 2. 单片机中断处理机制

### 2.1 中断源和中断向量表

**中断源**

中断源是触发中断事件的外部或内部事件。单片机通常有多个中断源，如外部中断、定时器中断、串口中断等。每个中断源对应一个特定的中断向量。

**中断向量表**

中断向量表是一个存储中断向量地址的表。当中断发生时，单片机会根据中断源的类型，从中断向量表中获取相应的中断服务程序（ISR）的入口地址。

### 2.2 中断处理流程

当中断发生时，单片机会执行以下中断处理流程：

1. **保存现场**：保存当前程序执行状态，包括程序计数器、寄存器等。
2. **跳转到ISR**：根据中断向量表，跳转到相应的中断服务程序。
3. **执行ISR**：执行中断服务程序，处理中断事件。
4. **恢复现场**：恢复中断发生前的程序执行状态。

### 2.3 中断优先级和嵌套

**中断优先级**

单片机通常支持中断优先级，即不同的中断源具有不同的优先级。当多个中断同时发生时，优先级较高的中断会优先得到处理。

**中断嵌套**

中断嵌套是指在执行一个中断服务程序时，又发生了另一个中断。单片机是否支持中断嵌套取决于其具体型号。

### 2.4 中断使能和禁止

**中断使能**

中断使能是指允许特定中断源触发中断。中断使能通常通过设置中断寄存器来实现。

**中断禁止**

中断禁止是指禁止特定中断源触发中断。中断禁止通常通过清除中断寄存器来实现。

**代码块：中断使能和禁止**

// 使能外部中断0
SET_BIT(EXTINT0_EN, 1);

// 禁止定时器0中断
CLEAR_BIT(T0_INT_EN, 1);

**逻辑分析：**

* `SET_BIT`和`CLEAR_BIT`宏用于设置和清除位。
* `EXTINT0_EN`和`T0_INT_EN`是中断寄存器中的位，用于使能和禁止中断。
* 设置`EXTINT0_EN`为1，使能外部中断0。
* 清除`T0_INT_EN`为0，禁止定时器0中断。

# 3. 单片机中断编程实践

### 3.1 中断服务程序编写

中断服务程序（ISR）是单片机响应中断请求后执行的代码段。编写 ISR 时，需要遵循以下原则：

- **简洁高效：**ISR 应尽可能简洁，只执