Questo post tratta il concetto di interrupt nei microcontrollori, spiegandone la funzione, i tipi e i meccanismi associati. In questo articolo ti insegneremo i vettori di interruzione, il mezzo di interruzione e l’Interrupt Service Routine (ISR) come elementi essenziali dei sistemi basati sugli interrupt.
Che cos’è l’interruzione nei microcontrollori?
Un’interruzione nei microcontrollori è un meccanismo che consente alla CPU di mettere in pausa l’esecuzione corrente e rispondere a un’attività immediata. Gli interrupt vengono attivati da eventi esterni o interni, ad esempio un overflow del timer o la pressione di un pulsante. Quando si verifica un’interruzione, il microcontrollore interrompe l’attività in corso, esegue una routine di servizio di interruzione (ISR) predefinita e quindi riprende l’attività originale.
Cos’è l’interruzione e cosa fa?
Gli interrupt sono cruciali per le prestazioni in tempo reale nei sistemi embedded. Consentono al sistema di rispondere immediatamente a eventi critici senza la necessità che la CPU esegua costantemente il polling sui cambiamenti di stato. Gli interrupt possono essere:
- Interrupt esterni: attivati da dispositivi hardware come sensori o pulsanti.
- Interrupt interni: generati da moduli interni come timer o interfacce di comunicazione (ad esempio UART).
Ad esempio, in un sistema basato su sensori, è possibile utilizzare un’interruzione esterna per elaborare immediatamente i dati provenienti da un sensore ogni volta che si verifica un evento specifico.
Cos’è un vettore di interrupt?
Un vettore di interruzione è una posizione di memoria che contiene l’indirizzo dell’Interrupt Service Routine (ISR) associato a un’interruzione specifica. Quando si verifica un’interruzione, il microcontrollore salta all’indirizzo memorizzato nel vettore di interruzione per eseguire l’ISR corrispondente. Ciascuna sorgente di interruzione ha un vettore univoco, consentendo al microcontrollore di gestire più interruzioni in modo efficiente.
Che cos’è l’Interrupt Medium?
Un mezzo di interruzione si riferisce al sistema di priorità utilizzato per gestire più interruzioni. In molti sistemi agli interrupt vengono assegnati diversi livelli di priorità. Quando vengono attivati più interrupt contemporaneamente, il microcontrollore utilizza il mezzo di interruzione per determinare quale interruzione deve essere gestita per prima. Gli interrupt con priorità più alta vengono gestiti immediatamente, mentre quelli con priorità più bassa possono essere ritardati fino al completamento dell’attività con priorità più alta.
Cos’è una routine di servizio di interruzione?
Una Interrupt Service Routine (ISR) è una funzione speciale che viene eseguita quando si verifica un’interruzione. Contiene il codice necessario per gestire l’evento specifico che ha attivato l’interrupt. L’ISR esegue attività rapide, come la lettura dei dati del sensore o il ripristino di un timer, prima di restituire il controllo al programma principale. L’efficienza dell’ISR è fondamentale perché deve completare rapidamente il suo compito per evitare ritardi nell’esecuzione del programma principale.
Ci auguriamo che questa spiegazione ti aiuti a comprendere meglio il ruolo degli interrupt nei microcontrollori. Le interruzioni svolgono un ruolo vitale nei sistemi in tempo reale, garantendo che le attività urgenti vengano affrontate tempestivamente mantenendo il flusso complessivo di esecuzione.
