中斷的本質(zhì)是外部給CPU的一個(gè)數(shù)字信號(hào)？

時(shí)間：2021-12-07 16:19:40

關(guān)鍵字： CPU 數(shù)字信號(hào) TIMER 模擬信號(hào)

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[導(dǎo)讀]對(duì)又不對(duì)。對(duì)：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(hào)，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(duì)又不對(duì)。

對(duì)：

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(hào)，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(huì)發(fā)中斷，所以這些中斷信號(hào)原本是模擬信號(hào)，輸入到數(shù)字域做個(gè)同步，將其變成數(shù)字信號(hào)。

第二類中斷都是外部激勵(lì)，當(dāng)然是屬于模擬信號(hào)或異步數(shù)字信號(hào)，進(jìn)來芯片后同步到cpu時(shí)鐘域，用于激勵(lì)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(gè)timer都開起來，然后他就要不?？催@些timer有沒有到時(shí)間，因?yàn)檫@些timer不會(huì)用中斷方式主動(dòng)告訴他"我已經(jīng)到時(shí)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(gè)timer，所以稍有不慎，誤了點(diǎn)，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(gè)設(shè)備想請(qǐng)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(jì)，過來瞧一眼。" cpu去瞧一眼，然后做點(diǎn)處理，然后再接著做自己的事。這個(gè)瞧一眼的處理過程就叫"中斷服務(wù)程序isr"。

中斷對(duì)cpu休眠，整個(gè)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(diǎn)亮屏幕，或用手拍一拍，就會(huì)產(chǎn)生外部信號(hào)，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(shí)鐘也全關(guān)了，只剩下少數(shù)幾個(gè)外部激勵(lì)能把他叫醒。

不對(duì)：

有失偏頗。如果中斷只是外部給CPU的一個(gè)信號(hào)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(duì)這些信號(hào)做出何種反應(yīng)。如果CPU收到信號(hào)后，“中斷”了自己原本在做的事情，對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理，處理完再回到原本在做的事情，那這個(gè)信號(hào)就是“中斷”。

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

作者：皮特派