一文讀懂單片機里面的“中斷”優(yōu)先級

　　中斷優(yōu)先級的內容，大家先通過(guò)我的介紹大概了解一下即可，后邊實(shí)際應用的時(shí)候我們再詳細理解。

　　在講中斷產(chǎn)生背景的時(shí)候，我們僅僅講了看電視和燒水的例子，但是實(shí)際生活當中還有更復雜的，比如我正在看電視，這個(gè)時(shí)候來(lái)電話(huà)了，我要進(jìn)入接電話(huà)的“中斷”程序當中去，就在接電話(huà)的同時(shí)，聽(tīng)到了水開(kāi)的聲音，水開(kāi)的“中斷”也發(fā)生了，我們就必須要放下手上的電話(huà)，先把煤氣關(guān)掉，然后再回來(lái)聽(tīng)電話(huà)，最后聽(tīng)完了電話(huà)再看電視，這里就產(chǎn)生了一個(gè)優(yōu)先級的問(wèn)題。

　　還有一種情況，我們在看電視的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候聽(tīng)到水開(kāi)的聲音，水開(kāi)的“中斷”發(fā)生了，我們要進(jìn)入關(guān)煤氣的“中斷”程序當中，而在關(guān)煤氣的同時(shí)，電話(huà)聲音響了，而這個(gè)時(shí)候，我們的處理方式是先把煤氣關(guān)閉，再去接聽(tīng)電話(huà)，最后再看電視。

　　從這兩個(gè)過(guò)程中，我們可以得到一個(gè)結論，就是最最緊急的事情，一旦發(fā)生后，我們不管當時(shí)處在哪個(gè)“程序”當中，我們必須先去處理最最緊急的事情，處理完畢后再去解決其它事情。在我們的單片機程序當中有時(shí)候也是這樣的，有一般緊急的中斷，有特別緊急的中斷，這取決于具體的系統設計，這就涉及到中斷優(yōu)先級和中斷嵌套的概念，在本章節我們先簡(jiǎn)單介紹一下相關(guān)寄存器，不做例程說(shuō)明。

　　中斷優(yōu)先級有兩種，一種是搶占優(yōu)先級，一種是固有優(yōu)先級，先介紹搶占優(yōu)先級。來(lái)看表 6-4 和表 6-5。

　　表 6-4 IP——中斷優(yōu)先級寄存器的位分配(地址 0xB8、可位尋址)位76543210符號----PT2PSPT1PX1PT0PX0復位值----000000

　　表 6-5 IP——中斷優(yōu)先級寄存器的位描述位符號描述7--保留6--保留5PT2定時(shí)器2中斷優(yōu)先級控制位4PS串口中斷優(yōu)先級控制位3PT1定時(shí)器1中斷優(yōu)先級控制位2PX1外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位1PT0定時(shí)器0中斷優(yōu)先級控制位0PX0外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位

　　IP 這個(gè)寄存器的每一位，表示對應中斷的搶占優(yōu)先級，每一位的復位值都是 0，當我們把某一位設置為 1 的時(shí)候，這一位的優(yōu)先級就比其它位的優(yōu)先級高了。比如我們設置了 PT0位為 1 后，當單片機在主循環(huán)或者任何其它中斷程序中執行時(shí)，一旦定時(shí)器 T0 發(fā)生中斷，作為更高的優(yōu)先級，程序馬上就會(huì )跑到 T0 的中斷程序中來(lái)執行。反過(guò)來(lái)，當單片機正在 T0中斷程序中執行時(shí)，如果有其它中斷發(fā)生了，還是會(huì )繼續執行 T0 中斷程序，直到把 T0 中的中斷程序執行完畢以后，才會(huì )去執行其它中斷程序。

　　當進(jìn)入低優(yōu)先級中斷中執行時(shí)，如又發(fā)生了高優(yōu)先級的中斷，則立刻進(jìn)入高優(yōu)先級中斷執行，處理完高優(yōu)先級級中斷后，再返回處理低優(yōu)先級中斷，這個(gè)過(guò)程就叫做中斷嵌套，也稱(chēng)為搶占。所以搶占優(yōu)先級的概念就是，優(yōu)先級高的中斷可以打斷優(yōu)先級低的中斷的執行，從而形成嵌套。當然反過(guò)來(lái)，優(yōu)先級低的中斷是不能打斷優(yōu)先級高的中斷的。

　　那么既然有搶占優(yōu)先級，自然就也有非搶占優(yōu)先級了，也稱(chēng)為固有優(yōu)先級。在表 6-3 中的最后一列給出的就是固有優(yōu)先級，請注意，在中斷優(yōu)先級的編號中，一般都是數字越小優(yōu)先級越高。從表中可以看到一共有 1～6 共 6 級的優(yōu)先級，這里的優(yōu)先級與搶占優(yōu)先級的一個(gè)不同點(diǎn)就是，它不具有搶占的特性，也就是說(shuō)即使在低優(yōu)先級中斷執行過(guò)程中又發(fā)生了高優(yōu)先級的中斷，那么這個(gè)高優(yōu)先級的中斷也只能等到低優(yōu)先級中斷執行完后才能得到響應。既然不能搶占，那么這個(gè)優(yōu)先級有什么用呢?

　　答案是多個(gè)中斷同時(shí)存在時(shí)的仲裁。比如說(shuō)有多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生了，當然實(shí)際上發(fā)生這種情況的概率很低，但另外一種情況就常見(jiàn)的多了，那就是出于某種原因我們暫時(shí)關(guān)閉了總中斷，即 EA=0，執行完一段代碼后又重新使能了總中斷，即 EA=1，那么在這段時(shí)間里就很可能有多個(gè)中斷都發(fā)生了，但因為總中斷是關(guān)閉的，所以它們當時(shí)都得不到響應，而當總中斷再次使能后，它們就會(huì )在同時(shí)請求響應了，很明顯，這時(shí)也必需有個(gè)先后順序才行，這就是非搶占優(yōu)先級的作用了——如表 6-3 中，誰(shuí)優(yōu)先級最高先響應誰(shuí)，然后按編號排隊，依次得到響應。

　　搶占優(yōu)先級和非搶占優(yōu)先級的協(xié)同，可以使單片機中斷系統有條不紊的工作，既不會(huì )無(wú)休止的嵌套，又可以保證必要時(shí)緊急任務(wù)得到優(yōu)先處理。在后續的學(xué)習過(guò)程中，中斷系統會(huì )與我們如影隨形，處處都有它的身影，隨著(zhù)學(xué)習的深入，相信你對它的理解也會(huì )更加的深入。