AVR單片機(jī)研究(8):GCC-AVR的中斷
1.頭文件
2.中斷函數(shù)格式
3.中斷向量名稱
4.中斷函數(shù)的設(shè)計(jì)著力點(diǎn)
5.C語言編寫ISR的原則
//注意:本文使用的GCC-AVR版本為WinAVR20100110
中斷不是C語言的一部分,中斷的實(shí)現(xiàn)是由編譯器實(shí)現(xiàn)的。所以,不同版本的編譯器的中斷的寫法有很大的不同;即便同樣是WinAVR,不同版本中的中斷向量竟然都是略有區(qū)別的!1.頭文件
如果使用GCC-AVR的中斷操作,必須包括頭文件interrupt.h,即:
進(jìn)一步說明:WinAVR20100110版本已經(jīng)不支持使用頭文件signal.h了,為了向后兼容,如果執(zhí)意引入signal.h,其實(shí)相當(dāng)于也是引入的interrupt.h。打開signal.h文件,除了前面一大堆‘沒用的’版權(quán)信息和說明,只有如下幾行內(nèi)容:
2.中斷函數(shù)格式#ifndef_AVR_SIGNAL_H_#define_AVR_SIGNAL_H_//這兩句加上最后的#endif是條件定義,防止重復(fù)引用的#warning"This header file is obsolete.Use ." //這一句【警告】指出,讓我們使用interrupt.h#include//這一句告訴我們,即使你忘了或者不知道使用interrupt.h,那么也不會(huì)出錯(cuò),引用signal.h相當(dāng)于引如了interrupt.h。不過何必脫了褲子放屁——多此一舉呢,直接引用interrupt.h就好了!#endif
現(xiàn)在官方推薦的中斷書寫格式就有一種:
ISR(INTERRUPT_vect)//INTERRUPT_vect是中斷向量名稱{//中斷處理代碼}
3.中斷向量的名稱
中斷向量的名稱在WinAVR的最近幾個(gè)版本中有所變化,是微調(diào)。正是因?yàn)槭俏⒄{(diào),如果不注意,將會(huì)出現(xiàn)難以發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。最好的辦法就是打開查看X:WinAVR-20100110avrincludeavr路徑下的你使用的處理器所對應(yīng)的IO定義頭文件。比如我使用的是ATmega16A,我就在此路徑下找到了iom16a.h,打開它,找到
這兩句話后面的,就是本型號(hào)單片機(jī)定義的所有中斷。以下就是ATmega16A的中斷,全部照抄如下:
============================開始====================================
#defineINT0_vect_num 1
#defineINT0_vect _VECTOR(1)
#define INT1_vect_num 2
#defineINT1_vect _VECTOR(2)
#define TIMER2_COMP_vect_num 3
#defineTIMER2_COMP_vect _VECTOR(3)
#define TIMER2_OVF_vect_num 4
#defineTIMER2_OVF_vect _VECTOR(4)
#define TIMER1_CAPT_vect_num 5
#defineTIMER1_CAPT_vect _VECTOR(5)
#define TIMER1_COMPA_vect_num 6
#defineTIMER1_COMPA_vect _VECTOR(6)
#define TIMER1_COMPB_vect_num 7
#define TIMER1_COMPB_vect _VECTOR(7)
#define TIMER1_OVF_vect_num 8
#defineTIMER1_OVF_vect _VECTOR(8)
#define TIMER0_OVF_vect_num 9
#defineTIMER0_OVF_vect _VECTOR(9)
#define SPISTC_vect_num 10
#defineSPISTC_vect _VECTOR(10)
#define USARTRXC_vect_num 11
#defineUSARTRXC_vect _VECTOR(11)
#define USARTUDRE_vect_num 12
#defineUSARTUDRE_vect _VECTOR(12)
#define USARTTXC_vect_num 13
#defineUSARTTXC_vect _VECTOR(13)
#define ADC_vect_num 14
#defineADC_vect _VECTOR(14)
#define EE_RDY_vect_num 15
#defineEE_RDY_vect _VECTOR(15)
#define ANA_COMP_vect_num 16
#defineANA_COMP_vect _VECTOR(16)
#define TWI_vect_num 17
#defineTWI_vect _VECTOR(17)
#define INT2_vect_num 18
#defineINT2_vect _VECTOR(18)
#define TIMER0_COMP_vect_num 19
#defineTIMER0_COMP_vect _VECTOR(19)
#define SPM_RDY_vect_num 20
#defineSPM_RDY_vect _VECTOR(20)
#define _VECTOR_SIZE 4
#define _VECTORS_SIZE (21 * _VECTOR_SIZE)
=========================結(jié)束==================================
就以外部中斷向量0為例吧。INT0_vect就是中斷向量的名稱或者寫法了。加粗是我處理的,加粗的就是中斷向量名稱。
比如,寫外部中斷0的中斷處理函數(shù),就必須這么寫:
ISR(INT0_vect)
{
//處理代碼
}
再比如串口接收完成中斷函數(shù),就必須這么寫:
ISR(USARTRXC_vect)
{
//處理代碼
}
要注意,是USARTRXC_vect,而不是USART_RXC_vect!!!
4.中斷函數(shù)的設(shè)計(jì)著力點(diǎn)
使用C語言編寫的處理代碼,主要考慮中斷功能上的處理,而不需要考慮現(xiàn)場保護(hù)和恢復(fù)等問題。編譯器會(huì)自動(dòng)加入代碼實(shí)現(xiàn)中斷現(xiàn)場的保護(hù),并在中斷結(jié)束時(shí)自動(dòng)恢復(fù)現(xiàn)場。但如果在中斷服務(wù)程序中需要修改某些全局變量時(shí),是否需要保護(hù)這些變量的初值將由編程員自己決定和實(shí)施。
5.C 語言編寫ISR的原則
兩個(gè)字:高效。
更具體的,體現(xiàn)為:
1.代碼盡量簡短,中斷服務(wù)強(qiáng)調(diào)的是一個(gè)“快”字。(中斷處理很“快”,是使用中斷而不是查詢的重要原因)
2.避免在中斷內(nèi)使用函數(shù)調(diào)用。雖然 GCC-AVR允許在中斷里調(diào)用其它函數(shù),但為了避免遞歸調(diào)用的問題,此函數(shù)必須為中斷服務(wù)獨(dú)家專用。如果非要調(diào)用,不妨把原本要寫在其它函數(shù)內(nèi)的代碼直接寫在中斷服務(wù)程序中。
3.避免在中斷內(nèi)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。數(shù)學(xué)運(yùn)算將很有可能用到庫函數(shù)和許多中間變量,就算不出現(xiàn)遞歸調(diào)用的問題,光在中斷入口和出口處為了保護(hù)和恢復(fù)這些中間臨時(shí)變量就需要大量的開銷,嚴(yán)重影響中斷服務(wù)的效率。
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