众所周知，一方面，MCU在嵌入式体系中的广泛运用的一个重要原因便是其相关于MPU和通用CPU的时效性优势。而低推迟的外设中止和中止嵌套正是MCU实时性的最大确保。另一方面，在嵌入式体系MCU软件开发中，跟着体系功用的日益杂乱，不管是否选用RTOS，多使命都是不行避免的。在裸奔体系中，为了让时刻要害的使命得到最早呼应，往往需求经过外设中止嵌套来完结，归于依据外设的硬件中止嵌套，而在RTOS中，则给一切体系使命，都赋以详细的优先级，由内核依据优先级凹凸来进行调度，实践上是完结了一套依据优先级的软件中止嵌套。RTOS中的使命软件嵌套经过内核TIck守时器中止不断查询RTOS使命安排妥当表中各使命的优先级凹凸来完结使命切换，其外设硬件中止未必需求嵌套。
本文旨在给我们介绍嵌入式MCU的中止处理相关常识，协助我们了解中止，并运用好中止。
已然中止嵌套关于嵌入式体系规划如此重要，详细什么是中止嵌套呢？在详细解说中止嵌套之前，有必需求先讲一下嵌入式MCU的中止作业机制和中止优先级：
写过裸奔程序的工程师都知道，一个内核CPU同一个时刻只能履行一个使命/程序代码/指令，比方数据核算，与片上外设进行交互通讯等。代码的履行次序是用户自己首要写好的，CPU逐行取指、译码、履行即可。产品功用的完结便是在main函数的while(1)循环中(常称作主程序)，不断的调用其他功用函数完结的。但实践作业环境中、许多事情是随机产生的，比方网络通讯，外部IO输入等不确定事情，这个时分CPU就不得不放下当时正在履行的作业，却呼应这些紧急事情，及时读取网络报文、处理并回复网络通讯需求，及时外部IO恳求。这样的处理就叫做中止。
嵌入式MCU中内核CPU反常和各种外设作业都能够产生呼应的中止，且经过中止控制器一致进行办理。这样CPU在中止未产生时就能够专注处理次序履行的使命，而只要在中止产生时才经过中止控制器中止CPU(经过产生一个高电平/低电平信号给CPU，这个进程被称为中止恳求)，假如此刻CPU大局中止处于使能状况，则CPU会结合中止向量表和中止优先级装备，依据中止优先级凹凸(假如一起有多个外设中止产生)，从中止向量表中取出优先级最高的中止服务程序ISR地址，将当时CPU的运转时环境压栈，之后跳转至该中止ISR地址运转；若此刻CPU大局中止处于封闭状况，则疏忽当时中止恳求。
下图为典型CPU正常主程序处理流程与外设中止呼应的联系图：
S12内核CPU的中止/反常处理流程图如下：
中止呼应–中止ISR与中止实时性
当中止产生后，中止控制器就会恳求内核CPU进行中止呼应，其典型的呼应便是CPU运转事前准备好的中止ISR。
中止ISR不同于其他用户软件程序，归于一类特别的函数，原因入下：
1. 中止ISR有必要是void型的无参数传递函数–无形参无返回值；
2.中止ISR由硬件外设触发，而非其他函数调用，其运转机遇具有随机不确定性和硬件实时性
3.中止ISR运转时刻有必要尽量短，以确保外设中止的实时性；
在中止ISR中需求完结以下作业：
1. 将引起该中止恳求的外设中止标志铲除，确保外设不因该中止ISR运转而丢掉下一次中止，而CPU在中止退出后能够处理其他使命；
2. 处理外设中止事情，典型如守时计数，通讯外设RX数据接纳或许TX数据buffer填充等；
为了确保中止的实时性，中止ISR程序要尽量短，不能条件等候句子乃至将死循环句子放在中止ISR内。主张用户一般只把要害处理放在中止ISR中，其他相关的一般性作业放在主程序中履行。典型比方如CAN的数据接纳放在CAN RX 中止ISR中，而经过大局变量告诉主程序履行相关的确诊协议(如UDS)。
中止优先级与中止嵌套
中止优先级是指内核CPU在呼应硬件外设中止时的先后次序，当不同的硬件外设中止产生时，高优先级的外设其中止ISR最早被内核履行；
中止嵌套是指在外设中止具有不同的优先级，在CPU呼应低优先级中止的时分(也便是运转中止ISR时)，翻开CPU大局中止，假如此刻有更高优先级的中止到来，CPU能够停下当时的中止处理区呼应优先级高的中止，然后确保高优先级使命外设呼应实时性的状况：
一个三级中止优先级嵌套的典型嵌套流程如下所示：
总结一下中止嵌套产生的必要条件：
1. 不同的外设中止源有必要有不同的优先级
一些MCU的中止优先级时固定不行装备的，如S12G系列MCU，其外设中止优先级固定，中止向量地址越高的优先级越高)；而别的一些MCU的中止优先级是能够灵敏装备的，如S12XE系列MCU的外设中止具有8个优先级设置和Qorivva MPC56xx系列MCU的外设中止有16个优先级能够装备，此类MCU其默许一切外设优先级相同，所以要进行中止嵌套，需求依据外设使命的重要性对相应外设装备不同的优先级；
2. 在中止ISR中有必要翻开CPU大局中止
简直一切嵌入式MCU的默许在进中止压栈的时分都是封闭CPU大局中止的，也便是默许制止中止嵌套的，要使能中止嵌套，用户有必要在能够被嵌套的外设中止ISR中手动翻开CPU的大局中止。
下图为S12内核CPU中止压栈进程，压栈CCR寄存器，封闭大局中止的处理，箭头所指红圈中，硬件置位 I-BIT(制止I-bit外设中止)、S-BIT(制止STOP低功耗指令)和X-BIT(制止XIRQ中止)(注：该进程是用户不行控且不行中止的”原子”操作)
翻开大局中止的机遇需求依据详细使命来决议，一般主张在中止ISR中，铲除当时外设中止标志后翻开即可。
留意，在一些高档MCU中，比方Qorivva MPC56xx和依据ARM Cortex M4F内核的最早轿车级MCU–S32K系列MCU中还集成了DMA，其也能够呼应大部分的片上外设中止，这时，外设中止标志就由DMA来铲除，然后完结外设数据的搬移(无需编写外设中止ISR了)，然后减少了CPU被外设中止的频次，进步CPU的作业效率。
别的， 经过以上剖析结合上一篇共享文章–浅谈嵌入式MCU软件开发之使用工程的堆与栈，嵌入式MCU中止嵌套需求较大的仓库(stack)耗费，所以嵌入式MCU中止嵌套层数不宜过多，不然简单呈现仓库溢出。
