一文讀懂單片機(jī)里面的“中斷”優(yōu)先級

　　中斷優(yōu)先級的內(nèi)容，大家先通過我的介紹大概了解一下即可，后邊實(shí)際應(yīng)用的時候我們再詳細(xì)理解。

　　在講中斷產(chǎn)生背景的時候，我們僅僅講了看電視和燒水的例子，但是實(shí)際生活當(dāng)中還有更復(fù)雜的，比如我正在看電視，這個時候來電話了，我要進(jìn)入接電話的“中斷”程序當(dāng)中去，就在接電話的同時，聽到了水開的聲音，水開的“中斷”也發(fā)生了，我們就必須要放下手上的電話，先把煤氣關(guān)掉，然后再回來聽電話，最后聽完了電話再看電視，這里就產(chǎn)生了一個優(yōu)先級的問題。

　　還有一種情況，我們在看電視的時候，這個時候聽到水開的聲音，水開的“中斷”發(fā)生了，我們要進(jìn)入關(guān)煤氣的“中斷”程序當(dāng)中，而在關(guān)煤氣的同時，電話聲音響了，而這個時候，我們的處理方式是先把煤氣關(guān)閉，再去接聽電話，最后再看電視。

　　從這兩個過程中，我們可以得到一個結(jié)論，就是最最緊急的事情，一旦發(fā)生后，我們不管當(dāng)時處在哪個“程序”當(dāng)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(jī)程序當(dāng)中有時候也是這樣的，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(tǒng)設(shè)計，這就涉及到中斷優(yōu)先級和中斷嵌套的概念，在本章節(jié)我們先簡單介紹一下相關(guān)寄存器，不做例程說明。

　　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(fù)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 這個寄存器的每一位，表示對應(yīng)中斷的搶占優(yōu)先級，每一位的復(fù)位值都是 0，當(dāng)我們把某一位設(shè)置為 1 的時候，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(shè)置了 PT0位為 1 后，當(dāng)單片機(jī)在主循環(huán)或者任何其它中斷程序中執(zhí)行時，一旦定時器 T0 發(fā)生中斷，作為更高的優(yōu)先級，程序馬上就會跑到 T0 的中斷程序中來執(zhí)行。反過來，當(dāng)單片機(jī)正在 T0中斷程序中執(zhí)行時，如果有其它中斷發(fā)生了，還是會繼續(xù)執(zhí)行 T0 中斷程序，直到把 T0 中的中斷程序執(zhí)行完畢以后，才會去執(zhí)行其它中斷程序。

　　當(dāng)進(jìn)入低優(yōu)先級中斷中執(zhí)行時，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(zhí)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，這個過程就叫做中斷嵌套，也稱為搶占。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(zhí)行，從而形成嵌套。當(dāng)然反過來，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(shù)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)先級的一個不同點(diǎn)就是，它不具有搶占的特性，也就是說即使在低優(yōu)先級中斷執(zhí)行過程中又發(fā)生了高優(yōu)先級的中斷，那么這個高優(yōu)先級的中斷也只能等到低優(yōu)先級中斷執(zhí)行完后才能得到響應(yīng)。既然不能搶占，那么這個優(yōu)先級有什么用呢?

　　答案是多個中斷同時存在時的仲裁。比如說有多個中斷同時發(fā)生了，當(dāng)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的多了，那就是出于某種原因我們暫時關(guān)閉了總中斷，即 EA=0，執(zhí)行完一段代碼后又重新使能了總中斷，即 EA=1，那么在這段時間里就很可能有多個中斷都發(fā)生了，但因為總中斷是關(guān)閉的，所以它們當(dāng)時都得不到響應(yīng)，而當(dāng)總中斷再次使能后，它們就會在同時請求響應(yīng)了，很明顯，這時也必需有個先后順序才行，這就是非搶占優(yōu)先級的作用了——如表 6-3 中，誰優(yōu)先級最高先響應(yīng)誰，然后按編號排隊，依次得到響應(yīng)。

　　搶占優(yōu)先級和非搶占優(yōu)先級的協(xié)同，可以使單片機(jī)中斷系統(tǒng)有條不紊的工作，既不會無休止的嵌套，又可以保證必要時緊急任務(wù)得到優(yōu)先處理。在后續(xù)的學(xué)習(xí)過程中，中斷系統(tǒng)會與我們?nèi)缬半S形，處處都有它的身影，隨著學(xué)習(xí)的深入，相信你對它的理解也會更加的深入。