单片机中断系统：问题与应用解析

"本文主要探讨了单片机中断系统在应用中的关键问题，特别是关于PIC16F87X系列单片机的中断系统设计。中断系统是实现CPU高效处理外围设备请求的重要机制，使得低速设备能及时得到高速CPU的服务。文章首先介绍了PIC16F87X系列单片机的特性，包括不同型号集成的不同数量的外围设备模块，并强调了中断在解决速度匹配问题中的作用。接着，详细列举了PIC16F87X系列的中断源，指出这些中断源与不同的外围设备模块相对应，并分析了中断源的数量和类型在不同型号单片机间的差异。此外，文章还提到了中断矢量统一及无优先级区分的特点，以及中断硬件逻辑的简要介绍。" 在单片机设计中，中断系统是核心组成部分，它允许CPU在执行任务的同时响应外围设备的请求。中断系统通过中断源触发，当一个外围设备完成特定操作或需要服务时，会向CPU发送中断请求。在PIC16F87X系列单片机中，这种机制尤其重要，因为这些单片机集成了多个外围设备模块，如定时器/计数器、通用同步/接收/发送器等，它们的工作速度远低于CPU。 PIC16F87X系列单片机提供了多种中断源，如TMR0、SCI等，每个中断源对应特定的设备或功能。例如，定时器/计数器TMR0通常用于周期性任务或时间间隔检测，而SCI模块则服务于串行通信需求。值得注意的是，并非所有外围设备都有中断源，如输入/输出端口RA和RC，它们可能依赖于软件轮询机制来检查状态变化。 中断硬件逻辑在单片机中扮演着执行中断处理的角色。当一个中断源被激活，中断请求信号会传递到CPU，CPU会暂停当前执行的任务，保存现场信息，然后转而处理中断服务程序。在PIC16F87X系列中，所有中断源共用一个中断矢量，这意味着中断处理程序的地址是固定的，而中断源之间的优先级没有区分，这意味着一旦中断被接受，其他中断请求会被暂时忽略，直到当前中断服务完成。 虽然这种设计简化了硬件结构，但也限制了高级的中断管理策略。例如，非屏蔽中断（NMI）允许即使在处理另一个中断时也能立即响应更高优先级的中断，而在PIC16F87X系列中则无法实现。 理解单片机中断系统及其在应用中的注意事项是开发高效、可靠的嵌入式系统的关键。对于PIC16F87X系列单片机，开发者需要根据实际需求选择合适的型号，并充分利用其中断功能，以实现灵活的系统设计。同时，需要注意中断处理的时机和顺序，以及如何优化中断服务程序以提高系统的实时性和响应性。