单片机中断服务程序编写指南：编写可靠响应的秘诀

# 1. 单片机中断的基本概念和原理

**1.1 中断的概念**

中断是一种硬件机制，当外部事件或内部条件发生变化时，可以打断正在执行的程序，转而执行中断服务程序。中断具有实时性高、响应速度快的特点，常用于处理紧急事件或时间敏感的任务。

**1.2 中断的分类**

单片机中断可分为外部中断和内部中断。外部中断由外部设备或信号触发，如按键按下、串口接收数据等。内部中断由单片机内部事件触发，如定时器溢出、看门狗复位等。

# 2. 单片机中断服务程序的编写技巧

### 2.1 中断服务程序的结构和流程

中断服务程序（ISR）是单片机在响应中断请求时执行的一段代码。其结构通常包括：

- **保存现场：**保存中断发生时CPU寄存器的值，以供中断处理完成后恢复。
- **中断处理：**执行中断处理逻辑，如读取中断标志位、执行中断响应操作等。
- **恢复现场：**恢复中断发生前CPU寄存器的值，以便继续执行主程序。

中断服务程序的执行流程如下：

1. **中断请求：**外部设备或内部事件触发中断请求。
2. **中断向量表跳转：**CPU根据中断请求向量表中的地址跳转到相应的ISR。
3. **保存现场：**ISR保存CPU寄存器值。
4. **中断处理：**执行中断处理逻辑。
5. **恢复现场：**ISR恢复CPU寄存器值。
6. **中断返回：**ISR执行`RETI`指令，返回主程序。

### 2.2 中断服务程序的优先级和嵌套

单片机通常支持多个中断源，为保证中断处理的及时性和有序性，需要对中断进行优先级管理。

**中断优先级：**每个中断源都有一个优先级，优先级高的中断会优先响应。当多个中断同时发生时，优先级高的中断会先执行。

**中断嵌套：**当一个中断正在执行时，如果发生更高优先级的中断，当前中断会被中断嵌套，即暂停执行，等更高优先级中断处理完成后再继续执行。

### 2.3 中断服务程序的优化和效率提升

为了提高中断服务程序的效率，可以采取以下优化措施：

- **减少中断处理时间：**将耗时操作移出ISR，或使用中断标志位和中断优先级优化中断响应。
- **使用中断向量表：**使用中断向量表可以快速跳转到相应的ISR，减少中断响应时间。
- **避免死锁：**确保ISR不会无限循环或等待外部资源，以免导致死锁。
- **使用中断屏蔽：**在ISR执行期间屏蔽低优先级中断，防止低优先级中断干扰高优先级中断的处理。

**代码块：**

; 中断服务程序示例
; 保存现场
PUSH R0
PUSH R1

; 中断处理
MOV R0, #100
MOV R1, #200
ADD R0, R1
MOV R2, R0

; 恢复现场
POP R1
POP R0

; 中断返回
RETI

**代码逻辑解读：**

- 保存R0和R1寄存器的值。
- 将100和200分别存入R0和R1。
- 将R0和R1相加，结果存入R2。
- 恢复R1和R0寄存器的值。
- 执行`RETI`指令，返回主程序。

# 3. 单片机中断服务程序的实践应用

### 3.1 外部中断服务程序的编写

#### 3.1.1 外部中断的类型和配置

单片机外部中断通常分为两种类型：电平触发中断和边沿触发中断。电平触发中断会在中断源保持在触发电平时一直触发中断，而边沿触发中断只会在中断源电平发生变化时触发中断。

外部中断的配置通常涉及以下步骤：

1. **选择中断源：**确定要引发的中断源，例如 GPIO 引脚或外部