嵌入式系統的成功執行需要高效的事件處理機制，而中斷機制被廣泛認為是嵌入式系統的靈魂。 本文將詳細討論為什麼中斷比軟體查詢具有優勢，並通過更具體的示例和示例展示如何在嵌入式系統中使用中斷。
該系列優質文章後續將持續更新，歡迎關注、點讚、收藏。
1.實時響應：
中斷機制能夠立即響應外部事件，而無需系統不斷輪詢裝置狀態。 這確保了系統能夠在短時間內實時響應事件，這在需要實時效能的嵌入式系統中至關重要。 相比之下，軟體查詢要求系統定期檢查裝置狀態，導致響應時間少於中斷時間。
2.資源利用率：
中斷允許系統在等待外部事件時進入低功耗狀態，從而有效利用有限的能量。 在中斷機制下，CPU 可以保持空閒狀態，只有在事件發生時才會喚醒進行處理，而軟體查詢需要系統不斷輪詢裝置狀態，這會消耗大量能量。 這使得中斷更適用於注重能效的嵌入式系統。
3.多工：
中斷機制支援多工處理，使嵌入式系統能夠同時執行多個任務。 例如，嵌入式系統可能需要處理使用者輸入、感測器資料採集和通訊等多項任務，當不同事件發生時，中斷可以觸發相應的中斷服務程式，使系統更加靈活高效。 相反，軟體查詢可能會導致任務之間的相互干擾和競爭，從而降低系統的併發性。
4.可靠性：
中斷提供了一種穩定可靠的事件處理方式，使系統能夠在複雜的環境中穩健地執行。 中斷服務例程的執行由硬體觸發，並且相對獨立於系統的其餘部分。 這確保了系統能夠在發生外部事件時快速可靠地做出響應。 相反，軟體查詢的可靠性可能會受到系統中其他任務執行的影響，從而導致響應不及時或不穩定。
讓我們通過乙個簡單的擊鍵示例來比較實踐中的中斷和軟體查詢：
擊鍵中斷的控制代碼：
void __attribute__(interrupt)) button_isr(void)
還原上下文。
使用軟體查詢進行擊鍵輸入處理：
void poll_button_state(void)
在中斷處理中，金鑰狀態的檢測由金鑰硬體觸發，而在軟體查詢中，需要在無限迴圈中周期性地輪詢金鑰狀態。 在對實時性要求高、功耗低的場景下，中斷方式更為合適。
中斷的基本原理包括中斷請求 （IRQ） 和中斷服務例程 （ISR）。 讓我們以乙個簡單的按鍵中斷為例。
中斷請求 （IRQ）：當按下該鍵時，相應的硬體電路向CPU傳送中斷請求訊號。
中斷控制器：中斷控制器在收到中斷請求後，確定中斷的優先順序，並將相應的中斷資訊傳遞給CPU。
中斷服務程式 （ISR）：CPU 中斷當前執行程序，儲存當前上下文，然後跳轉到被擊鍵中斷的中斷服務程式。 在這個例程中，我們只需讀取金鑰狀態並相應地處理它。
void __attribute__(interrupt)) button_isr(void)
還原上下文。
在嵌入式系統中，實現中斷機制需要以下關鍵步驟：
1.中斷向量表：在初始化過程中，建立中斷向量表，將中斷數對映到相應的中斷服務程式。
中斷向量表：
void (*interrupt_vector_table[interrupt_count])(void);
初始化中斷向量表。
void init_interrupts(void)
還原上下文。
4.中斷啟用和禁用：在正確的時間啟用和禁用中斷，以確保系統穩定執行。
啟用中斷。 void enable_interrupts(void) {
啟用全域性中斷。
enable_irq();
禁用中斷。 void disable_interrupts(void) {
禁用全域性中斷。
disable_irq();