1、什么是中断?编写中断服务程序(ISR)需要注意什么?
中断是硬件或软件产生的中断信号,处理器暂停当前任务转而执行中断处理程序,完成后再返回原任务。
ISR编写注意事项:
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尽量短小精悍:ISR应尽快执行完毕,复杂处理应通过标志位或队列交给任务处理。
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不能使用阻塞操作:ISR中不能调用可能导致阻塞的函数(如延时、等待信号量)。
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共享变量加volatile:ISR与主程序共享的全局变量必须用volatile修饰。
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注意临界区保护:访问共享资源时需关中断或使用原子操作。
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中断优先级合理设置:避免高优先级中断阻塞低优先级中断过久。
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中断嵌套需谨慎:考虑栈深度是否足够。
2、中断上下文为什么不能睡眠?
中断上下文没有进程结构体(task_struct),无法被调度唤醒;且中断需要快速执行,睡眠会占用中断资源,导致系统卡死。
3、解释GPIO、PWM、ADC、DMA的含义
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GPIO(通用输入输出):微控制器的数字引脚,可配置为输入或输出模式,用于控制LED、读取按键等。
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PWM(脉宽调制):通过调节方波的占空比来控制模拟量,常用于电机调速、LED调光。
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ADC(模数转换器):将模拟电压信号转换为数字值,用于读取传感器数据。
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DMA(直接内存访问):外设无需CPU参与,直接与内存传输数据,释放CPU资源。CPU配置DMA控制器(地址/长度/方向)后,DMA自主传输,完成后通过中断通知CPU。
4、什么是看门狗?作用是什么?
看门狗是一种硬件定时器,程序需要在规定时间内定期"喂狗"(重置定时器),否则定时器超时后会触发系统复位。
作用:防止系统因软件死锁、死循环等异常导致程序跑飞,提高系统可靠性。
Q20:UART、I2C、SPI的区别?
| 比较项 | UART | I2C | SPI |
|---|---|---|---|
| 通信方式 | 异步 | 同步 | 同步 |
| 双工模式 | 全双工 | 半双工 | 全双工 |
| 信号线数量 | 2根(TX/RX) | 2根(SDA/SCL) | 4根(MOSI/MISO/SCLK/CS) |
| 是否有时钟线 | 无 | 有 | 有 |
| 主从结构 | 点对点 | 多主多从 | 一主多从 |
| 速度 | 较慢 | 中等(标准100kbps,快速400kbps) | 快(可达几十MHz) |
| 典型应用 | 串口调试、蓝牙模块 | 传感器、EEPROM | Flash、LCD屏幕 |
简要口诀:调试用UART,省IO用I2C,高速用SPI。
5、I2C为什么需要上拉电阻?
I2C的SDA和SCL采用开漏输出,只能输出低电平或高阻态,无法主动输出高电平。因此必须外接上拉电阻将总线拉至高电平,同时支持多个设备共用总线和总线仲裁。