AVR开发 Arduino方法（二） 中断子系统

在了解中断子系统之前，首先要了解中断的概念。你正在看书，这时电话响了，你会怎么做呢？相信大多数人会这样：先标记看到的位置，接完电话回来后继续阅读。这就是一个现实生活中中断的例子，我们把“电话响了”成为中断源。Arduino UNO R3的主处理器ATMega328P拥有26个中断源，如下表所示：

这里以外部中断0为例了解对中断子系统的编程，沿用上一章中用于数字输入示例的电路，这个示例使得按键在按下时LED的状态取反：

 1 // Interrupt.ino

 2 const byte ledPin = 13;

 3 const byte interruptPin = 2;

 4 volatile byte state = LOW;

 5 

 6 void setup() {

 7   pinMode(ledPin, OUTPUT);

 8   pinMode(interruptPin, INPUT_PULLUP);

 9   attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin), blink, CHANGE);

10 }

11 

12 void loop() {

13   digitalWrite(ledPin, state);

14 }

15 

16 void blink() {

17   state = !state;

18 }

与外部中断相关的Arduino库函数有：

　　attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), ISR, mode)：启用指定引脚的外部中断并连接到指定中断服务程序

　　pin：指定外部中断的引脚

　　ISR：指定中断服务程序的名称

　　mode：LOW（低电平触发中断），CHANG（逻辑电平变化触发中断），RISING（上升沿触发中断）或FALLING（下降沿触发中断）

　　detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin))：禁用指定中断

　　pin：指定取消外部中断的引脚

　　interrupts()：开启总中断

　　noInterrupts()：禁用总中断

ATMega328P的外部中断由2个相关寄存器控制，外部中断控制寄存器EICRA的结构如下图所示：

ISCx[1:0]（x = 0, 1）位用于设置外部中断的触发方式，如下表所示：

外部中断屏蔽寄存器EIMSK用于设置是否屏蔽外部中断，它的结构如下图所示：

若向其中某位写入1，则该位控制的外部中断启用；写入0则禁用。

通过直接访问寄存器改写以上程序为：

 1 // Interrupt_reg.ino

 2 volatile byte state = LOW;

 3 

 4 void setup() {

 5   DDRB |= (1 << PB5);

 6   

 7   DDRD &= ~(1 << PD2);

 8   PORTD |= (1 << PD2);

 9   EICRA &= ~(1 << ISC01) & ~(1 << ISC00);

10   EIMSK |= (1 << INT0);

11   sei(); // 启用总中断

12 }

13 

14 void loop() {

15   if (state == HIGH) {

16     PORTB |= (1 << PB5);

17   } else {

18     PORTB &= ~(1 << PB5);

19   }

20 }

21 

22 // 外部中断0中断处理函数

23 ISR(INT0_vect) {

24   state = !state;

25 }