中斷的本質(zhì)是外部給CPU的一個數(shù)字信號？

時間：2021-12-07 16:19:40

關(guān)鍵字： CPU 數(shù)字信號 TIMER 模擬信號

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[導(dǎo)讀]對又不對。對：中斷的主要源頭都是來自外部的，因而它主要想解決外部的觸發(fā)問題，內(nèi)部的問題是捎帶著處理一下。所謂"外部"的中斷信號，要看有多"外"。有在cpu外面，但是仍然是芯片里面的，比如uart，i2c，pwm，timer，看門狗等總線上掛接設(shè)備發(fā)的中斷，我們暫且叫他們第一類中斷...

對又不對。

對：

中斷的主要源頭都是來自外部的，因而它主要想解決外部的觸發(fā)問題，內(nèi)部的問題是捎帶著處理一下。

所謂"外部" 的中斷信號，要看有多"外"。有在cpu外面，但是仍然是芯片里面的，比如uart，i2c，pwm，timer，看門狗等總線上掛接設(shè)備發(fā)的中斷，我們暫且叫他們第一類中斷。也有干脆在芯片外面的，如來自gpio的中斷，我們管它叫第二類中斷。

第一類中斷有些是數(shù)字設(shè)備，但也有一些模擬設(shè)備，比如adc等，有些電源芯片還有電源管理模塊，也會發(fā)中斷，所以這些中斷信號原本是模擬信號，輸入到數(shù)字域做個同步，將其變成數(shù)字信號。

第二類中斷都是外部激勵，當(dāng)然是屬于模擬信號或異步數(shù)字信號，進(jìn)來芯片后同步到cpu時鐘域，用于激勵cpu。

"那要中斷干啥用呢?" 用處可太大了。如果沒有中斷，cpu把各種設(shè)備開起來后，比如他把4個timer都開起來，然后他就要不停看這些timer有沒有到時間，因為這些timer不會用中斷方式主動告訴他"我已經(jīng)到時間了"，cpu就得自己不?？?，軟件上就是for循環(huán)。那cpu還有其他事情呢，沒辦法一直盯著這4個timer，所以稍有不慎，誤了點，他開timer的意義就沒有了。所以中斷就是讓cpu專心工作而設(shè)置的，有了中斷，cpu可以快樂地工作，有哪個設(shè)備想請cpu處理它一下，它就起中斷，相當(dāng)于拍拍cpu的肩膀，說: "嘿，伙計，過來瞧一眼。" cpu去瞧一眼，然后做點處理，然后再接著做自己的事。這個瞧一眼的處理過程就叫"中斷服務(wù)程序isr"。

中斷對cpu休眠，整個設(shè)備省電，有極大的意義。如果cpu覺得沒事干了，他就睡了。當(dāng)人們有事找它，比如點亮屏幕，或用手拍一拍，就會產(chǎn)生外部信號，以中斷方式叫醒cpu，等cpu處理完了，就繼續(xù)睡了。有的cpu可以讓中斷處理完成后直接睡，不需要發(fā)任何睡眠命令。

cpu睡分深睡淺睡，睡得越深，關(guān)閉的模塊就越多，叫醒他就越難。到了極度深睡眠狀態(tài)下，內(nèi)部已經(jīng)全關(guān)了，時鐘也全關(guān)了，只剩下少數(shù)幾個外部激勵能把他叫醒。

不對：

有失偏頗。如果中斷只是外部給CPU的一個信號的話，為什么它叫“中斷”(interrupt)呢？為什么不叫“外部消息”、不叫“外部信息”呢？

中斷的本質(zhì)是CPU對這些信號做出何種反應(yīng)。如果CPU收到信號后，“中斷”了自己原本在做的事情，對這個信號進(jìn)行處理，處理完再回到原本在做的事情，那這個信號就是“中斷”。

至于他是內(nèi)部信號還是外部信號、是數(shù)字信號還是模擬信號，都和“中斷”的本質(zhì)無關(guān)。試想，reset信號也是外部給CPU的數(shù)字信號，難道reset信號是中斷？軟件中斷根本不是外部發(fā)來的信號，難道不是中斷？

作者：皮特派