1. 中断基础概念：什么是中断、中断向量表、中断优先级、中断嵌套

各位同学，咱们今天聊聊中断。说实话，中断是嵌入式系统里最基础也最核心的概念之一。我做了十几年驱动开发，可以负责任地告诉你——不懂中断，就别谈嵌入式。

1.1 什么是中断？

先问个问题：你正在厨房炒菜，突然门铃响了，你会怎么做？

正常人都会先关小火，去开门，处理完门铃的事，再回来继续炒菜。对吧？

中断就是这个道理。

CPU 正在执行主程序，突然外设（比如串口收到数据、定时器溢出、GPIO 电平变化）发来一个信号，告诉 CPU：“嘿，我这有事，你先停一下手上的活，来处理我！”

CPU 保存当前现场（就像你记住炒菜的火候），跳去执行中断服务程序（ISR），处理完再回来继续原来的工作。

我在项目中遇到过一件事：有个同事做数据采集，用轮询方式读传感器。CPU 占用率飙到 90%，系统几乎干不了别的。后来改成中断触发，CPU 占用率直接降到 5%。你想想看，这差距有多大。

1.2 中断向量表

好，现在 CPU 知道有中断来了。但它怎么知道该跳到哪里去执行代码？

这就得靠中断向量表了。

中断向量表，说白了就是一张“地址映射表”。每个中断源都有一个固定的编号（中断号），CPU 根据这个编号去查表，找到对应的 ISR 入口地址，然后跳过去执行。

这张表通常放在内存的固定位置。比如 ARM Cortex-M 系列，向量表默认从地址 0x00000000 开始。

中断号	中断源	向量地址	ISR 入口
0	复位	0x00000000	Reset_Handler
1	NMI	0x00000004	NMI_Handler
2	硬错误	0x00000008	HardFault_Handler
16	SysTick	0x00000040	SysTick_Handler
32	UART1	0x00000080	UART1_IRQHandler

嗯，这里要注意：不同架构的向量表布局不一样。x86 用 IDT（中断描述符表），ARM 用 VTOR（向量表偏移寄存器）。但核心思想是一样的——查表跳转。

1.3 中断优先级

问题来了：如果同时来了两个中断，CPU 先处理谁？

这就涉及到中断优先级了。

每个中断源都有一个优先级数值。数值越小，优先级越高（也有反过来的，看具体芯片）。CPU 会优先响应优先级最高的中断。

我曾经在一个工业控制项目里踩过坑：两个外设共用一根中断线，优先级没配好，结果高优先级的中断一直被低优先级的堵着，系统直接卡死。从那以后，我每次配优先级都格外小心。

常见的优先级模型有两种：

• 固定优先级：硬件写死的，不能改。比如 x86 的 IRQ0 优先级最高。
• 可编程优先级：软件可以配置。ARM Cortex-M 的 NVIC 就支持，每个中断可以设 0~255 的优先级。

1.4 中断嵌套

中断嵌套，就是“中断里套中断”。

CPU 正在处理一个低优先级的中断，这时来了一个高优先级的中断。CPU 会暂停当前 ISR，去处理高优先级的，处理完再回来继续低优先级的。

这就像你正在接一个普通电话，突然来了老板的电话——你会说“稍等”，先接老板的，挂掉再继续之前的电话。

中断嵌套的规则：

• 高优先级可以打断低优先级
• 同级中断不能互相打断（通常按硬件顺序处理）
• 低优先级不能打断高优先级

下面这张图展示了中断嵌套的流程：

中断嵌套虽然灵活，但也要小心。嵌套层数太多，栈空间可能不够。我见过一个案例，中断嵌套了 5 层，栈直接溢出，系统跑飞了。

1.5 中断响应流程总结

最后，咱们把整个中断响应流程串起来：

1. 中断请求：外设或内部模块发出中断信号
2. 中断判优：CPU 检查当前中断优先级，决定是否响应
3. 保存现场：CPU 自动压栈（PC、PSR、寄存器等）
4. 查向量表：根据中断号找到 ISR 入口地址
5. 执行 ISR：运行中断服务程序
6. 恢复现场：出栈，回到被中断的地方继续执行

这 6 步，每一步都有坑。后面几章我会结合具体硬件和代码，一个一个给你拆解。