微芯片技术:中断响应延时分析与ATS仿真系统

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"这篇文档是关于基于上海地铁1号线的ATS(自动列车监控)仿真系统的中断响应延时分析,主要涉及中断工作原理和中断响应时间的详细解释,内容源自PIC系列单片机的数据手册,强调了中断处理过程和中断响应延时的计算。" 在微控制器,尤其是PIC系列的单片机中,中断系统是其核心功能之一,用于处理外部事件。中断响应延时是衡量系统对突发事件处理速度的重要指标。在工作原理部分,中断的启用依赖于INTCON寄存器的全局中断使能位GIE、外围中断使能位PEIE以及特定中断事件的中断允许位。当这些条件满足时,一旦中断事件发生,中断标志位会被置1。 中断响应过程包括以下几个步骤: 1. 清除当前预取的指令,确保中断发生时不会执行错误的代码。 2. 关闭全局中断(GIE位清零),防止在ISR(中断服务程序)执行期间发生新的中断。 3. 将当前程序计数器(PC)的值压入堆栈,保存返回地址。 4. 重要寄存器的内容自动保存到影子寄存器,以保护现场信息。 5. PC装载中断向量地址0004h,开始执行中断服务程序。 中断服务程序需要通过查询中断标志位来识别中断源,并在退出ISR前清除中断标志位,防止中断重复触发。由于GIE位被清零,ISR执行期间的任何中断只会被记录,不会立即引起处理器的跳转。 中断响应延时分为同步中断和异步中断两种情况。同步中断的响应时间通常为3或4个指令周期,而异步中断则在3到5个指令周期之间,具体取决于中断发生时的时序。 需要注意的是,中断标志位的置1与其它中断允许位的状态无关,即使在GIE位清零时,也会记录发生的中断,但不会立即响应。只有当GIE位再次置1时,这些中断才会被处理。 Microchip Technology Inc.的PIC16(L)F1946/1947单片机采用nanoWatt XLP技术,具有低功耗和高集成度的特点,适用于各种嵌入式应用,包括带有LCD驱动器的系统。文档中提醒用户在使用中文版本时,不应忽视英文部分,以获取最完整的信息,并强调Microchip不对翻译中的错误或使用其信息产生的后果负责。 在使用Microchip器件时,特别是涉及到生命支持或生命安全的应用,责任完全由购买方承担,且必须遵守相关的知识产权规定。同时,文档中列出的商标表明了Microchip在半导体行业的专业地位和品牌价值。