外圍中斷英文解釋翻譯、外圍中斷的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 peripheral interrupt

分詞翻譯：

外圍的英語翻譯：

periphery

中斷的英語翻譯：

interrupt; sever; suspend; break; discontinue; intermit; take off
【計】 breakout; I; INT; interrupt
【醫】 break
【經】 knock off

專業解析

在電子工程和計算機科學領域，"外圍中斷"（英文：Peripheral Interrupt）指由微處理器或微控制器外部或内部集成的外圍設備（Peripheral Device）向CPU發出的信號，請求CPU暫停當前執行的程式，轉而去處理該外圍設備的特定事件或服務請求。這是一種重要的硬件機制，用于實現CPU與外部設備的高效、異步通信。

以下是詳細解釋：

核心概念與觸發機制
- 當外圍設備（如定時器、串行通信接口(UART)、模數轉換器(ADC)、GPIO引腳、傳感器接口等）發生特定狀态變化或完成特定任務時（例如定時器計數溢出、接收到串行數據、ADC轉換完成、某個引腳電平變化），該設備會通過專用的硬件信號線（中斷請求線，IRQ）向CPU發送一個中斷請求信號。
- 這個信號就是“外圍中斷”。它本質上是硬件設備主動“打斷”CPU當前工作流的一種方式。
CPU的響應過程
- 中斷檢測：CPU在每個指令周期結束時檢查是否有中斷請求發生。
- 中斷響應：如果檢測到有效的中斷請求（且中斷未被全局屏蔽），CPU會完成當前指令的執行，保存當前程式計數器（PC）和關鍵寄存器狀态（即保存現場），然後跳轉到一個預定義的中斷服務程式地址。
- 中斷服務程式執行：CPU執行與該特定外圍中斷對應的中斷服務程式。這段程式負責處理引發中斷的事件（例如讀取ADC轉換結果、處理接收到的串行數據、清除定時器溢出标志等）。
- 中斷返回：中斷服務程式執行完畢後，CPU恢複之前保存的現場（寄存器狀态），并跳回被中斷的主程式繼續執行。
目的與優勢
- 提高效率：相比于CPU不斷輪詢（Polling）檢查每個設備狀态的方式，中斷機制允許CPU在設備需要服務時才響應，大大減少了CPU的空閑等待時間，提高了系統效率和實時響應能力。
- 實時響應：對于需要及時處理的事件（如緊急按鍵、通信數據到達），中斷能确保CPU在最短時間内響應。
- 多任務處理基礎：中斷機制是實現多任務操作系統（尤其是實時操作系統RTOS）的基礎，允許CPU在不同任務或事件間快速切換。
相關術語
- 中斷向量表：一個存儲中斷服務程式入口地址的表。當發生中斷時，CPU根據中斷源（是哪個設備發出的中斷）查找此表，找到對應的ISR入口地址。
- 中斷優先級：當多個中斷同時發生時，系統根據預設的優先級決定哪個中斷優先被處理。高優先級中斷可以搶占低優先級中斷。
- 中斷嵌套：在允許的情況下，高優先級中斷可以中斷正在執行的低優先級中斷服務程式。
- 中斷屏蔽：CPU可以通過設置狀态寄存器中的中斷使能位來全局或局部地允許或禁止中斷響應。

權威參考資料：

ARM Cortex-M 技術文檔：ARM Cortex-M系列微控制器（廣泛應用于嵌入式系統）的參考手冊詳細描述了其嵌套向量中斷控制器(NVIC)的工作原理，這是處理外圍中斷的核心部件。具體可查閱ARM官網或芯片廠商（如ST, NXP）提供的參考手冊。例如，STMicroelectronics的STM32 Cortex®-M4編程手冊詳細介紹了中斷和異常處理。
IEEE Xplore Digital Library：IEEE（電氣和電子工程師協會）的數據庫包含大量關于計算機體系結構、微處理器設計和實時系統中斷處理的學術論文和标準文檔，是理解中斷機制理論基礎的權威來源。搜索關鍵詞如 "interrupt handling", "peripheral interrupt", "real-time systems"。
Microchip Technology (原Atmel) AVR 文檔：AVR微控制器（如Arduino Uno的核心）的數據手冊和應用筆記提供了外圍中斷配置和使用的具體實例。例如，ATmega328P的數據手冊詳細描述了其各種外圍設備（如定時器、UART、ADC）的中斷源和寄存器配置。
Texas Instruments (TI) MSP430 用戶指南：TI的MSP430系列超低功耗微控制器的用戶指南詳細介紹了其豐富的外圍模塊及其中斷功能，是理解實際應用中中斷機制的實用參考。

理解“外圍中斷”對于嵌入式系統開發、硬件接口編程和實時系統設計至關重要。

網絡擴展解釋

"外圍中斷"是計算機系統和嵌入式系統中的重要概念，指由外部設備觸發的硬件中斷信號。以下從三個層面進行解釋：

基本定義外圍中斷（Peripheral Interrupt）是指計算機系統中除CPU和内存之外的外部設備（如鍵盤、鼠标、定時器、傳感器等）通過中斷控制器向處理器發出的服務請求信號。當外設需要處理數據傳輸、狀态變更或異常事件時，會通過特定引腳發送中斷請求。
工作機制

觸發階段：外設通過中斷請求線（IRQ）向中斷控制器發送電信號
仲裁階段：中斷控制器根據優先級（如NMI不可屏蔽中斷＞定時器＞I/O設備）進行排序
響應階段：CPU保存當前上下文後，通過中斷向量表跳轉到對應的中斷服務程式（ISR）
處理階段：執行ISR完成數據讀寫/狀态清除等操作後恢複原任務

典型應用場景

實時系統：傳感器數據到達時立即響應（如工業控制）
人機交互：鍵盤敲擊/鼠标移動觸發輸入事件
定時任務：RTC實時時鐘周期性喚醒系統
異常處理：硬件故障（如溫度過高）觸發保護機制

在嵌入式開發中，開發者需要配置中斷寄存器（如ARM的NVIC）、設置優先級分組，并注意避免在ISR中執行耗時操作。現代處理器支持中斷嵌套，允許高優先級中斷打斷低優先級中斷處理。