单片机循环程序设计：中断处理技术，让你的程序响应更快

# 1. 单片机循环程序设计的概述

单片机是一种集成电路，它将处理单元、存储器和输入/输出端口集于一体。单片机循环程序设计是一种基本的编程技术，它涉及到编写一个不断重复执行的程序循环。

循环程序设计的优点在于其简单性和效率。程序循环可以很容易地编写和理解，并且它可以有效地执行重复的任务。然而，循环程序设计也有一些缺点。例如，它可能导致程序难以调试，并且它可能不适合处理复杂的任务。

# 2. 中断处理技术的基础

### 2.1 中断的概念和类型

**中断概念**

中断是一种硬件机制，当发生特定事件时，它会暂停当前正在执行的程序，并跳转到一个称为中断服务程序（ISR）的特殊代码段。ISR 处理事件，然后程序返回到中断发生前的状态。

**中断类型**

中断分为两类：

- **外部中断：**由外部设备（如按钮、传感器）触发。
- **内部中断：**由内部事件（如定时器溢出、数据传输完成）触发。

### 2.2 中断处理流程和响应时间

**中断处理流程**

中断处理流程如下：

1. 发生中断事件。
2. CPU 暂停当前程序。
3. CPU 保存当前程序上下文（寄存器、程序计数器）。
4. CPU 跳转到 ISR。
5. ISR 处理事件。
6. ISR 返回，CPU 恢复当前程序。

**响应时间**

中断响应时间是指从中断事件发生到 ISR 开始执行之间的时间。它受以下因素影响：

- 中断优先级
- 当前程序执行状态
- ISR 长度

### 2.3 中断服务程序的编写和管理

**ISR 编写**

ISR 应遵循以下原则：

- **简洁：**ISR 应尽可能短，以减少中断响应时间。
- **原子性：**ISR 应避免修改全局变量或其他共享资源，以防止数据竞争。
- **可重入性：**ISR 应可被多个中断同时调用，而不会导致数据损坏。

**ISR 管理**

中断服务程序通常使用中断向量表管理。中断向量表是一个存储 ISR 地址的数组。当发生中断时，CPU 根据中断号从向量表中获取 ISR 地址。

// 中断向量表
const void (*interrupt_vector[])() = {
    // ISR for interrupt 0
    interrupt0_isr,
    // ISR for interrupt 1
    interrupt1_isr,
    // ...
};

**代码块：**

// 中断服务程序
void interrupt0_isr() {