Arduino - 中断

中断会停止 Arduino 的当前工作，以便可以完成其他工作。

假设您坐在家里与某人聊天。突然电话铃响了。您停止聊天，拿起电话与来电者通话。当您完成电话交谈后，您会回到电话铃响之前与对方聊天。

同样，您可以将主要例程视为与某人聊天，电话铃声使您停止聊天。中断服务程序就是打电话的过程。电话交谈结束后，您就会回到聊天的主要过程。这个例子准确地解释了中断如何导致处理器执行操作。

主程序在电路中运行并执行某些功能。然而，当发生中断时，主程序暂停，同时执行另一个例程。当该例程完成时，处理器再次返回到主例程。

打断

重要特点

以下是有关中断的一些重要功能 -

  • 中断可以来自多种来源。在本例中，我们使用由数字引脚之一的状态变化触发的硬件中断。

  • 大多数 Arduino 设计都有两个硬件中断（称为“中断 0”和“中断 1”），分别硬连线到数字 I/O 引脚 2 和 3。

  • Arduino Mega 有 6 个硬件中断，包括引脚 21、20、19 和 18 上的附加中断（“中断 2”到“中断 5”）。

  • 您可以使用称为“中断服务例程”（通常称为 ISR）的特殊函数来定义例程。

  • 您可以定义例程并指定上升沿、下降沿或两者的条件。在这些特定条件下，将服务中断。

  • 每次输入引脚上发生事件时，都可以自动执行该函数。

中断类型

有两种类型的中断 -

  • 硬件中断- 它们是响应外部事件而发生的，例如外部中断引脚变高或变低。

  • 软件中断- 它们是响应软件中发送的指令而发生的。“Arduino 语言”支持的唯一中断类型是 AttachInterrupt() 函数。

在 Arduino 中使用中断

中断在 Arduino 程序中非常有用，因为它有助于解决时序问题。中断的一个很好的应用是读取旋转编码器或观察用户输入。一般来说，ISR 应尽可能短且快。如果您的草图使用多个 ISR，则一次只能运行一个。其他中断将在当前中断完成后执行，执行顺序取决于它们的优先级。

通常，全局变量用于在 ISR 和主程序之间传递数据。为了确保 ISR 和主程序之间共享的变量正确更新，请将它们声明为 volatile。

AttachInterrupt 语句语法

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin),ISR,mode);//recommended for arduino board
attachInterrupt(pin, ISR, mode) ; //recommended Arduino Due, Zero only
//argument pin: the pin number
//argument ISR: the ISR to call when the interrupt occurs; 
   //this function must take no parameters and return nothing. 
   //This function is sometimes referred to as an interrupt service routine.
//argument mode: defines when the interrupt should be triggered.

以下三个常量被预定义为有效值 -

  • 每当引脚为低电平时，低电平就会触发中断。

  • CHANGE每当引脚改变值时触发中断。

  • 每当引脚从高电平变为低电平时，就会下降。

例子

int pin = 2; //define interrupt pin to 2
volatile int state = LOW; // To make sure variables shared between an ISR
//the main program are updated correctly,declare them as volatile.

void setup() {
   pinMode(13, OUTPUT); //set pin 13 as output
   attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), blink, CHANGE);
   //interrupt at pin 2 blink ISR when pin to change the value
} 
void loop() { 
   digitalWrite(13, state); //pin 13 equal the state value
} 

void blink() { 
   //ISR function
   state = !state; //toggle the state when the interrupt occurs
}