上一節的芝識課堂中我們介紹了微控制器的CPU部分功能單元和基本指令執行的知識，今天我們繼續以東芝的TLCS-870/C1內核作為示例，跟大家一起認識CPU配置的另一個關鍵環節——“中斷處理”。

CPU的工作除了常規的順序執行外，還會遇到特定的中斷請求。如下圖所示，發生中斷請求時，堆棧會臨時保存中斷發生之前正處于運行狀態的程序標記以及PC值。中斷處理完成之后，將恢復堆棧中保存的標志等信息，并繼續運行暫停的程序。這其中，堆棧指針用于管理堆棧，并指示PC和標志的保存地址。堆棧中要放入和取出的數據采用FILO(先進后出)的方法管理，即先儲存數據后取出。在該堆棧中儲存數據稱為“Push”(壓棧)，從該堆棧中讀取數據叫做“Pop”(出棧)。堆棧指針由“Push”前進，由“Pop”返回。

而在進行中斷處理時，微控制器會接收到外部中斷請求，當內部處于可以接受中斷的狀態時，微控制器暫停正在執行的程序，轉而執行中斷程序。當外部設備的中斷請求信號輸入到CPU上的中斷專用端子時，當前正在執行的程序暫停，微控制器切換到中斷時要執行的程序，執行該程序。當中斷處理程序結束之后，返回原程序，從暫停處理的程序重新啟動，整個操作過程如下圖所示。

不同的中斷方式

在微控制器的CPU中，中斷有兩種：硬件中斷和軟件中斷。硬件中斷是通過外圍電路的中斷請求信號來發生的中斷。而軟件中斷則是通過執行專用指令來發生的中斷。其中硬件中斷分為外部中斷和內部中斷。當指定的信號輸入到專門的外部中斷端子時，就會發生外部中斷。內部中斷則是通過微控制器內置的外圍電路發出中斷請求信號而發生的。

此外，根據中斷請求信號的接收方式，還分為可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷。這里，“可屏蔽”是指“被禁止”。當發生中斷請求信號時，如果CPU設置為啟用中斷，就可以執行中斷處理。而如果中斷設置為禁用，則將忽略中斷請求信號，不執行中斷處理。忽略的中斷請求信號會被保留，直到中斷請求變為啟用或者命令被程序取消。這樣，可屏蔽中斷可以自由地啟用或者禁用中斷處理。它通常由程序設置，當CPU收到中斷請求信號之后，中斷控制電路將轉入中斷處理操作。

不可屏蔽中斷則不能禁用。如果有中斷請求，CPU將無條件地執行中斷處理。不可屏蔽中斷用于進行緊急處理，例如斷電處理、數據備份處理等。CPU中會有一個看門狗定時器作為不可屏蔽中斷，看門狗定時器檢查微控制器是否正常工作。當檢測到異常時，產生看門狗定時器中斷，將錯誤通知給CPU或使CPU復位。

中斷操作還包括一個環節是復位，微控制器通常可在接通電源時復位，復位使微控制器的配置返回初始狀態。執行復位操作時，程序將從頭開始運行。

CPU內核可以說是微控制器整體配置中最重要的部分，它決定了微控制器性能的高低。在微控制的內核選擇與整體設計方面，東芝愿意將深耕領域多年的經驗與各位粉絲共享。如果您想要了解更多微控制器的知識，也可前往東芝半導體與儲存官網了解哦!

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審核編輯：湯梓紅