Arduino - 中断（ Interrupts）

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2023-12-01

中断阻止了Arduino的当前工作，以便可以完成其他一些工作。

假设你坐在家里和某人聊天。电话突然响了起来。你停止聊天，拿起电话与来电者通话。当您完成电话交谈后，您会在电话响起之前重新与该人聊天。

同样，您可以将主要例程视为与某人聊天，电话铃声会导致您停止聊天。中断服务程序是通过电话通话的过程。电话会话结束后，您将回到主要的聊天程序。此示例准确说明了中断如何导致处理器执行操作。

主程序正在运行并在电路中执行某些功能。但是，当发生中断时，主程序停止，同时执行另一个例程。当该例程完成时，处理器再次返回主程序。

重要特征

以下是有关中断的一些重要功能 -

中断可以来自各种来源。在这种情况下，我们使用的硬件中断由其中一个数字引脚上的状态更改触发。
大多数Arduino设计有两个硬件中断（称为“interrupt0”和“interrupt1”）分别硬连接到数字I/O引脚2和3。
Arduino Mega有六个硬件中断，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“中断服务程序”（通常称为ISR）的特殊函数来定义例程。
您可以定义例程并在上升沿，下降沿或两者中指定条件。在这些特定条件下，中断将得到服务。
每次在输入引脚上发生事件时，都可以自动执行该功能。

中断的类型

有两种类型的中断 -

Hardware Interrupts - 它们响应外部事件而发生，例如外部中断引脚变为高电平或低电平。
Software Interrupts - 它们响应软件发送的指令而发生。 “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。中断的良好应用是读取旋转编码器或观察用户输入。通常，ISR应尽可能短且快。如果草图使用多个ISR，则一次只能运行一个ISR。其他中断将在当前中断完成之后执行，其顺序取决于它们具有的优先级。

通常，全局变量用于在ISR和主程序之间传递数据。要确保正确更新ISR和主程序之间共享的变量，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 -

LOW ，只要引脚为LOW就触发中断。
当引脚改变值时， CHANGE触发中断。
每当引脚从高电平变为低电平时下降。

Example

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
}