Dit bericht behandelt het concept van interrupts in microcontrollers en legt hun functie, typen en bijbehorende mechanismen uit. In dit artikel leren we u over interruptvectoren, interruptmedium en de Interrupt Service Routine (ISR) als essentiële elementen van interruptgestuurde systemen.
Wat is interrupt in microcontrollers?
Een interrupt in microcontrollers is een mechanisme waarmee de CPU de huidige uitvoering kan onderbreken en kan reageren op een onmiddellijke taak. Onderbrekingen worden geactiveerd door externe of interne gebeurtenissen, zoals een timeroverloop of het indrukken van een knop. Wanneer er een interrupt optreedt, stopt de microcontroller zijn lopende taak, voert een vooraf gedefinieerde Interrupt Service Routine (ISR) uit en hervat vervolgens zijn oorspronkelijke taak.
Wat is Interrupt en wat doet het?
Interrupts zijn cruciaal voor realtime prestaties in embedded systemen. Ze zorgen ervoor dat het systeem onmiddellijk kan reageren op kritieke gebeurtenissen, zonder dat de CPU voortdurend moet peilen naar statuswijzigingen. Interrupts kunnen een van de volgende zijn:
- Externe onderbrekingen: geactiveerd door hardwareapparaten zoals sensoren of knoppen.
- Interne interrupts: gegenereerd door interne modules zoals timers of communicatie-interfaces (bijv. UART).
In een sensorgebaseerd systeem kan een externe interrupt bijvoorbeeld worden gebruikt om gegevens van een sensor onmiddellijk te verwerken wanneer zich een specifieke gebeurtenis voordoet.
Wat is een interruptvector?
Een interruptvector is een geheugenlocatie die het adres bevat van de Interrupt Service Routine (ISR) die bij een specifieke interrupt hoort. Wanneer er een interrupt optreedt, springt de microcontroller naar het adres dat is opgeslagen in de interruptvector om de overeenkomstige ISR uit te voeren. Elke interruptbron heeft een unieke vector, waardoor de microcontroller meerdere interrupts efficiënt kan afhandelen.
Wat is een interruptmedium?
Een interruptmedium verwijst naar het prioriteitssysteem dat wordt gebruikt om meerdere interrupts te beheren. In veel systemen krijgen interrupts verschillende prioriteitsniveaus toegewezen. Wanneer meerdere interrupts tegelijkertijd worden geactiveerd, gebruikt de microcontroller het interruptmedium om te bepalen welke interrupt als eerste moet worden afgehandeld. Interrupts met een hogere prioriteit worden onmiddellijk afgehandeld, terwijl interrupts met een lagere prioriteit kunnen worden uitgesteld totdat de taak met een hogere prioriteit is voltooid.
Wat is een interruptieserviceroutine?
Een Interrupt Service Routine (ISR) is een speciale functie die wordt uitgevoerd wanneer er een interrupt optreedt. Het bevat de code die nodig is om de specifieke gebeurtenis af te handelen die de interrupt heeft geactiveerd. De ISR voert snelle taken uit, zoals het uitlezen van sensorgegevens of het resetten van een timer, voordat hij de besturing teruggeeft aan het hoofdprogramma. De efficiëntie van de ISR is van cruciaal belang omdat deze zijn taak snel moet voltooien om te voorkomen dat de uitvoering van het hoofdprogramma wordt vertraagd.
We hopen dat deze uitleg je helpt de rol van interrupts in microcontrollers beter te begrijpen. Interrupts spelen een cruciale rol in realtime systemen en zorgen ervoor dat urgente taken snel worden aangepakt, terwijl de algehele uitvoeringsstroom behouden blijft.
