在8051單片機系統中，由于其硬件結構的限制，在處理中斷時僅自動保存當前寄存器狀態（如程序計數器PC、累加器 ACC、狀態字 PSW、B寄存器等），而不會自動保護外部或內部 RAM 中的非寄存器變量內容。因此，如果發生中斷嵌套，高優先級中斷服務程序若修改了某些全局變量或內存數據，就可能導致低優先級中斷或主程序出現邏輯錯誤。

一、問題產生的根源

中斷嵌套機制：在8051系統中，默認支持中斷嵌套，即高優先級中斷可以中斷低優先級中斷的執行。

保存機制有限：中斷進入時，CPU自動入棧保存的內容僅限于部分SFR（特殊功能寄存器）；而對于外部數據存儲器（XRAM）或片內RAM中的普通變量，系統不會自動保存與恢復。

資源競爭：如果高優先級中斷服務程序與低優先級服務程序或主程序共享同一內存變量，而高優先級程序對其進行了非原子性的修改，就會導致數據競爭，進而造成系統運行邏輯錯誤，甚至死循環或系統崩潰。

二、如何避免此類問題？

為保證程序可靠性，開發過程中應特別注意以下幾點策略：

1. 避免在中斷服務程序中直接訪問共享內存

原則上避免高優先級中斷程序訪問或修改非寄存器內存中的共享數據（包括全局變量、RAM 緩沖區等）。若必須訪問，應采取保護措施，確保操作具備原子性或操作過程不被打斷。

2. 合理設計變量訪問策略

使用 volatile 關鍵字聲明中斷與主程序之間共享的變量，避免編譯器優化帶來的問題。對于需要在多個中斷層級中訪問的全局變量，可設置訪問權限控制或采用臨時副本方式。

3. 臨界區保護機制（軟件層面）

在訪問共享資源之前，臨時關閉中斷（或特定中斷），訪問完后立即恢復，例如：

EA = 0;         // 關閉總中斷
shared_var++;   // 修改共享變量
EA = 1;         // 恢復總中斷

注意：上面的例子僅適用于臨時對時間不敏感的非中斷代碼塊。

4. 高優先級中斷中盡量“輕量化”

避免在高優先級 ISR 中執行復雜操作，尤其是對內存的讀寫操作，盡量縮短中斷響應時間。可采用標志位方式讓主程序或低優先級中斷處理后續邏輯：

interrupt_flag = 1;  // 設置標志位

5. 共享變量操作封裝為原子操作函數

如果多個中斷服務程序必須操作同一變量，應將該操作封裝為“不可打斷”的函數調用，或者利用一些編譯器提供的原子指令支持。

6. 使用變量副本

在中斷服務程序中使用變量副本（Shadow Copy），操作完成后再判斷是否需要更新原變量，以此降低操作沖突。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的51內核單片機避免中斷嵌套引發內存沖突的方法。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、32位單片機。