中断程序不能用的原因主要涉及以下几个方面:
硬件限制
大多数PLC(可编程逻辑控制器)硬件设计上并不支持中断功能。PLC通常是基于特定的处理器和芯片设计的,这些硬件并没有提供中断处理的功能,因此PLC编程通常无法直接使用中断。
实时性要求
PLC编程需要满足实时性要求,即确保程序能够在规定的时间内响应输入信号并输出正确的控制信号。中断可能会引入不确定性和延迟,从而影响程序的实时性能。
运行状态变化
在中断处理程序执行期间,CPU的运行状态从用户态切换到内核态。在用户态下,程序能够访问用户空间的内存,执行普通的程序代码;而在内核态下,程序只能访问内核空间的内存,执行内核代码。因此,在中断模式下,程序不能执行普通的程序代码,因为它们无法访问内核空间的内存。
原子性和优先级
中断处理程序需要保证原子性,即在执行期间不能被其他程序打断。为了保证原子性,中断处理程序需要禁止其他中断的发生,这也就意味着在中断模式下不能执行普通的程序代码。此外,中断处理程序需要优先执行,其他程序需要等待中断处理程序执行完毕后再执行。
系统状态和资源访问
发生中断时,系统的状态如何,一般系统都有特定的中断运行上下文,但不是任务上下文,所以在这个上下文中不能按照普通任务一样调度。此外,发生中断时,大多数系统都是把系统中断关闭,尽快处理完再打开,这可能导致中断处理程序被阻塞或延迟。
编程复杂性和风险
使用中断机制会引入额外的复杂性和风险,例如中断处理程序的优先级和竞争条件等问题。而周期性扫描的方式相对简单可靠,不容易出现问题。
综上所述,中断程序不能用的原因主要包括硬件限制、实时性要求、运行状态变化、原子性和优先级要求、系统状态和资源访问问题以及编程复杂性和风险。在PLC编程和其他需要满足实时性和可靠性的系统中,通常采用周期性扫描的方式来替代中断机制。