什么是ISR?

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        ISR（Interrupt Service Routine，中断服务程序）是一个用于处理硬件中断的特定程序。中断是硬件或软件引起的事件，会暂时打断当前正在运行的任务，以便紧急处理某个事件。ISR的目的是快速响应中断信号，执行所需的操作，并尽快返回继续执行被打断的任务。

ISR的主要功能包括：

1. 保存上下文：在进入ISR时，保存当前程序的状态（如寄存器内容）以便在ISR处理完成后能恢复。
2. 处理中断：执行特定的处理逻辑，这可能包括读取或写入硬件寄存器、处理数据或触发其他操作。
3. 清除中断源：清除中断标志，以确保系统知道中断已经被处理。
4. 恢复上下文：在ISR完成后，恢复之前保存的程序状态，使程序能够继续正常运行。

使用ISR的关键要点：

1. 快速执行：ISR应尽量短小精悍，避免长时间占用CPU资源，因为在ISR执行期间，系统可能无法处理其他中断或任务。
2. 避免复杂操作：在ISR中应避免复杂操作或耗时的任务，如内存分配、长时间等待等。
3. 中断嵌套：处理好中断嵌套问题，有些系统允许中断嵌套，即高优先级的中断可以打断低优先级的中断。
4. 同步问题：注意数据的同步和共享，特别是在多任务系统中，ISR和其他任务可能会访问相同的数据或资源，需确保数据一致性和避免竞争条件。

ISR的典型应用场景：

• 定时器中断：用于周期性任务或计时。
• 外部设备中断：响应外设（如键盘、鼠标、传感器）的事件。
• 通信中断：处理串口、网络接口等通信的传输完成事件。
• 错误中断：处理系统错误或异常，如内存访问错误等。

代码示例

下面是一个简单的ISR示例，用于处理一个假设的定时器中断：

#include <avr/io.h> #include <avr/interrupt.h> // 初始化定时器 void timer_init() { // 设置定时器的初始值 TCNT0 = 0; // 启用定时器中断 TIMSK0 = (1 << TOIE0); // 设置定时器预分频器 TCCR0B = (1 << CS00) | (1 << CS02); // 启用全局中断 sei(); } // 定时器中断服务程序 ISR(TIMER0_OVF_vect) { // 中断处理逻辑 // 例如，翻转LED灯状态 PORTB ^= (1 << PB0); } int main() { // 初始化端口和定时器 DDRB |= (1 << PB0); timer_init(); while(1) { // 主循环 } return 0; }