中断的本质是外部给CPU的一个数字信号？

时间：2021-12-07 16:19:40

关键字： CPU 数字信号 TIMER 模拟信号

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[导读]对又不对。对：中断的主要源头都是来自外部的，因而它主要想解决外部的触发问题，内部的问题是捎带着处理一下。所谓"外部"的中断信号，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，看门狗等总线上挂接设备发的中断，我们暂且叫他们第一类中断...

对又不对。

对：

中断的主要源头都是来自外部的，因而它主要想解决外部的触发问题，内部的问题是捎带着处理一下。

所谓"外部" 的中断信号，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，看门狗等总线上挂接设备发的中断，我们暂且叫他们第一类中断。也有干脆在芯片外面的，如来自gpio的中断，我们管它叫第二类中断。

第一类中断有些是数字设备，但也有一些模拟设备，比如adc等，有些电源芯片还有电源管理模块，也会发中断，所以这些中断信号原本是模拟信号，输入到数字域做个同步，将其变成数字信号。

第二类中断都是外部激励，当然是属于模拟信号或异步数字信号，进来芯片后同步到cpu时钟域，用于激励cpu。

"那要中断干啥用呢?" 用处可太大了。如果没有中断，cpu把各种设备开起来后，比如他把4个timer都开起来，然后他就要不停看这些timer有没有到时间，因为这些timer不会用中断方式主动告诉他"我已经到时间了"，cpu就得自己不停看，软件上就是for循环。那cpu还有其他事情呢，没办法一直盯着这4个timer，所以稍有不慎，误了点，他开timer的意义就没有了。所以中断就是让cpu专心工作而设置的，有了中断，cpu可以快乐地工作，有哪个设备想请cpu处理它一下，它就起中断，相当于拍拍cpu的肩膀，说: "嘿，伙计，过来瞧一眼。" cpu去瞧一眼，然后做点处理，然后再接着做自己的事。这个瞧一眼的处理过程就叫"中断服务程序isr"。

中断对cpu休眠，整个设备省电，有极大的意义。如果cpu觉得没事干了，他就睡了。当人们有事找它，比如点亮屏幕，或用手拍一拍，就会产生外部信号，以中断方式叫醒cpu，等cpu处理完了，就继续睡了。有的cpu可以让中断处理完成后直接睡，不需要发任何睡眠命令。

cpu睡分深睡浅睡，睡得越深，关闭的模块就越多，叫醒他就越难。到了极度深睡眠状态下，内部已经全关了，时钟也全关了，只剩下少数几个外部激励能把他叫醒。

不对：

有失偏颇。如果中断只是外部给CPU的一个信号的话，为什么它叫“中断”(interrupt)呢？为什么不叫“外部消息”、不叫“外部信息”呢？

中断的本质是CPU对这些信号做出何种反应。如果CPU收到信号后，“中断”了自己原本在做的事情，对这个信号进行处理，处理完再回到原本在做的事情，那这个信号就是“中断”。

至于他是内部信号还是外部信号、是数字信号还是模拟信号，都和“中断”的本质无关。试想，reset信号也是外部给CPU的数字信号，难道reset信号是中断？软件中断根本不是外部发来的信号，难道不是中断？

作者：皮特派