AVR单片机学习（六）中断与定时器-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

中断的概念

M16的外部中断
定时器的概念
M16的定时器
中断方式使用定时器
中断概念
一、在程序运行期间，发生非预期的紧急事件
1、通常是为了避免查询方式的程序设计（它低效因为一直查询，死循环一直不停查询）
2、用的最多的是外部中断与定时器中断（主要产生一些精确地延时，省去了CPU延时CPU延时就不能干其他事情了所以可以提高CPU效率）
3、外部中断：按键程序
4、定时器中断：定时与循环扫描应用场合
二、中断服务程序
1、中断发生时，主程序暂停，跳转到中断服务程序，称为“相应中断”
2、执行完毕后返回主程序继续运行

一、M16具有3个外部中断
1、M16具有3个外部中断
2、INT0、INT1：
   1):支持4种触发模式，与CPU时钟是同步触发
3、INT2
   1）支持2种触发模式、与CPU时钟是异步触发
二、中断相关库函数的头文件
1、 avr/interrupt.h
三、中断服务程序
SIGNAL(SIG_INTERRUPT0)
{
   //此处添加中断服务代码
}
四、中断有关的寄存器
1、MCUCR
2、MCUCSR
3、GICR
//ATmega16 技术文档

由：The External interrupt are triggered by the INT0 ,INT1 and INT2 pins.说明外部中断是通过这3个脚进行触发。看下图

INT0/INT1/INT2 分别对应单片机的16、17、3脚不过在开发过程中INT2不常用。
observe that ,if enabled the interrupts will trigger even if the INT0..2pins are configured as outputs.可得即使中断引脚配置成输出，只要使能了中断，电平发生了变化就会触发。
the feature provides a way of generating a software interrupt.这个特征可提供一个可发生软中断的方式。但对与初学者可以不用理解呵呵。

上图不明显但是可以看出高四位是灰色的是用于其他用途。 ISC11 ISC10 是配置中断1的触发方式。
ISC01   ISC00 这两位是配置中端0的触发方式。

外部中断有个三个INT1 INT0   INT2
看看中断1的控制寄存器 MCUCR   control register

ISC11 ISC10 这两位组合4中方式申请中断 0 0 低电平发生中断申请也就是只要INT1引脚上有低电平时候就申请中断。一般不采用因为稳定性和可靠性太差。（估计是低电平不停申请）
0   1 的时候任意的逻辑电平变化INT1 发生一个中断申请。（就是说上升，下降都产生）
1   0 一个falling edge 下降沿发生一个中断申请
1   1 一个rising edge 上升沿发生一个中断申请
我们用的比较多的是后两种方式
MCUCR 这个寄存器有8位就是配置INT0和INT1的触发方式。
中端0的和1是一样所以不再解释了哦，如下图。[page]

下一个寄存器是MCUCSR
这个是控制和状态寄存器（MCU CONTROL AND STATUS REGISTER MCUCSR）它的第6位用来配置中端2 INT2的触发方式如下图

看datasheet的解释如下图

这个异步外部中断2 是外部中断2脚激活 SREG 1-bit and 相应的中断屏蔽位GICR 设置。加入ISC2写 0，一个falling edge (下降沿) 开INT2 激活中断， IF ISC2 是写 1，是一个 rising edge (上升沿) 开INT2 激活中断， INT2的边沿触发方式（registered 注册）是异步的。跟外部中断2有关系的

第三个寄存器是通用外部中断控制寄存器

这个寄存器的高三位用来使能外部中断请求 INT1 INT0 INT2 只有这三位相应位置1 比如使用INT0 必须把INT0 这个位写1，表示这中断打开了。参看下面2图的说明

第四个寄存器是中断标志寄存器对于初学者一般用不到

当外部中断发生的时候相应的外部中断寄存器就会置1，被单片机内部置1，我们可以将他读出来，但是一般不用去读这个标志位，自动就会进入中断服务程序。所以ATmega16 的三个外部中断主要就样子。而我们用的比较多的就是中断0 和中断1.所以我们学习也就只是学习中断0和中断1.还有就是中断库函数的头文件 avr/interrupt.h 用include 包含进去。然后如果使用中断必须写一个中断服务程序中断服务程序一般是 SIGNAL(SIG_INTERRUPT0){}
这是中断0的，这个在哪查询到的呢？在AVR 单片机GCC程序设计这本电子书，在第四章功能模块编程示例 4.1首先就是中断服务程序看下图。[page]

你看signame 中断类型，SIG_INTERRUPT0   就是外部中断 INT0的。我们一般用第一个就可以，SIGNAL（signame）他们两个区别不是很大，所以我们用第一个就可以。看下图示例

在新版的AVR GCC 中avr/signal.h 以后就不用包含了，已经没有了。所以只包含avr/interrupt.h就可以了。
跟中断有关的寄存器刚才说过了有（MCUCR/MCUCSR/GICR    其中还有一般用不到的是GIFR 中断标志寄存器）。
外部中断的使用步骤
一、第一步：包含头文件
1、#include
二、第二步：设置中断触发方式、
1、任意逻辑电平变化：MCUCR |= (1< 2、下降沿触发：MCUCR |= (1< 3、上升沿触发：MCUCR |= (1< 三、第3步：使能响应相应外部中断
1、GICR |= (1< 四、第4步：使能全局中断
1、sei();
五、第五步：编写中断服务程序
SIGNAL(SIG_INTERRUPT0){}
根据以上步骤我们编写一个外部中断0的程序
第一步打开AVR Studio    点击New Project

选AVR GCC 起个名字lesson6 点击NEXT

点击 JTAG ICE 单击Finish

首先对所有的AVR 的程序都必须包含的一个头文件#include

INT0 （PD2）接在 K1上，它在常态下属于低电平因为有一个10K的下拉电阻。按下接通电源。
而对于INT1(PD3) 是在 K2上它在常态下属于高电平。按下到地了低电平。[page]

第二个按钮是编译后全速运行。
#include
#include

int main(void){
         DDRA |= (1<<3);
         DDRB = 0XFF;
         MCUCR |= (1<          GICR |= (1<< INT0) |(1<          sei();//开启全局中断
         while(1);
}
SIGNAL(SIG_INTERRUPT0){
         PORTB = 0;//关闭所有LED
         PORTB |= (1<<0);//LED0 发光
         PORTA |= (1<<3);//蜂鸣器响
}
SIGNAL(SIG_INTERRUPT1){
         PORTB =0;//关闭所有LED
         PORTB |=(1<<1);//LED1发光
         PORTA &= ~(1<<3);//蜂鸣器关闭
}
以上是外部中断就将这么多下面讲定时器、一般单片机分为8位和16位定时器两种，ATmega 16 有2个 TC0 TC2 8位及一个16位的TC1 。2种功能定时、计数、实际就是一个计数的功能讲值保存在计数寄存器里面。

---------------------------------------------------------------------------
定时器的概念
ATmega 16具有3个定时器 0 1 2 。
一、8位定时/计数器的模型
   1、1个8位长度计数寄存器、可以对其进行读写
2、1个时钟输入端口，计数寄存器对时钟输入端口的时钟脉冲个数进行加1计数，即每来一个时钟脉冲，寄存器的数值自加1
理解：计数功能保存在计数寄存器里面。
二、如何实现精确定时？
         1、给计数寄存器定初值n0
         2、给时钟输入端口输入一个频率精确的方波方波周期为t0
         3、计数器计数到256时定时器溢出，时间间隔为：其实就是255到下一个就溢出又都成0了
                                                       T=（256-n0）*t0
                        no 是设定的初值
         4、定时器溢出时可以产生中断当然这个中断也需要编写一个中断服务程序
当然定时器的最简单的应用就是溢出方式的应用。ATmega16 具有3个定时器 0 、1 、2定时器0是属于功能最简单的定时器。
三、M16的定时器0（定时器0是一个功能最简单的定时器）
         1、8位定时器
        2、高级功能具有PWM功能输出比较功能还有输入捕获功能对一些输入事件进行计时。四、定时器0相关寄存器
         1、T/C 控制寄存器------TCCR0
         2、设置时钟源频率

技术文档：

Timer/Counter0 is a general purpose, single compare unit, 8-bit Tim
main features are:
?? Single Compare Unit Counter 单通道计数
?? Clear Timer on Compare Match (Auto Reload) 比较匹配发生时清除定时器（自动加载）
?? Glitch-free, Phase Correct Pu lse Width Modulator (PWM) 无干扰脉冲，相位正确的PWM
?? Frequency Generator 频率发生器
?? External Event Counter 外部事件计数
?? 10-bit Clock Prescaler 10位的时钟分频器（值得注意可以把单片机分频得到时间长点的定时）
?? Overflow and Compare Match Interrupt Sources (TOV0 and OCF0) 溢出合比较匹配中断源（定时器的2个中断源）我们只讲溢出中断 TOV0 .
8位Timer/Counter0 with PWM Timer/Counter0 是一个（一般用途）通用单通道 8位定时器、比较器模块。这个模块的主要特征是：
1、单通道比较计数器
2、清除比较匹配发生（自动加载）就是比较匹配发生时清除定时器（自动加载）这个初学者不用关心
3、释放干扰脉冲，相位改正脉冲宽度调制器（PWM）就是无干扰脉冲相位正确的PWM
4、频率发生器
5、外部事件计数器
6、10位时钟预分频器(比如单片机晶振16MHZ可以进行一些预分频然后提供时钟给定时器)
7、溢出和比较匹配中断源（TOVO and OCFO）就是2个中断源一个是溢出中断和一个比较匹配中断而比较匹配中断一般应用于PWM 应用时使用。这里只说下TOV0 就是溢出中断。
比较匹配中断一般应用于PWM 应用时使用。这里只说下TOV0 就是溢出中断。
和定时器0 有关的寄存器我们看8位定时/计数器寄存器的说明。
首先它有一个控制寄存器 TCCR0
Timer/Counter Control
Register – TCCR0

它的从第7位到第3位都是跟PWM有关的，这里我们先不去讲解，而 0 1 2 这3位是非常重要的，看下图，可以通过选择这3位可以对CPU时钟进行预分频然后提供给定时器0使用。

其实经过分频这个定时的时间长度跨度就非常大了。比晶振频率慢了当然时间长了
第2个寄存器叫TCNT0 如下图、这个T/C寄存器 TCNT0 这就是计数寄存器，这个寄存器的数值呢，每来一个定时器的时钟脉冲数值就自动增1   256就溢出

第三个寄存器叫做输出比较寄存器如下图 OCR0 这个也是跟PWM功能有关的。

第四个叫做TIMSK 中断屏蔽寄存器如下图它的第1位和第0位可以用来使能输出比较匹配中断和溢出中断我们只关心   TOIE0 溢出定时器溢出中断。[page]

第五个寄存器是中断标志寄存器 TIFR 它的第1位第0位是输出比较匹配标志和溢出标志我们使用中断不用关心，如果查询模式的话，我们需要不停查询TOV0来判断一下TC0有没有达到溢出

列举一下TC0相关相关寄存器
定时器0相关寄存器

T/C 控制寄存器 ----TCCR0
设置时钟频率

T/C寄存器 TCNT0
计数寄存器

T/C 中断屏蔽寄存器 ----TIMSK
需要使用溢出中断时

T/C 中断标志寄存器 ---TIFR
查询是否溢出
下面演示下定时器0溢出方式用查询模式使用步骤
第一步：设置TC寄存器初值
TCNT0 =55
第二步：开启时钟，同时TC0启动
TCCR0 |= (1< 第三步：查询TIFR 寄存器的TOV0位
while(!(TIFR & (1<
当然要先设置时钟频率TCNR0 对时钟预分频如要100us 首先选一个合适的分频比例 8 分频就是2MHZ
2MHZ 就是0.5 微妙，所以定100微妙时长的话，计数200次所以先赋初值 TCNT0 =55   55+200 =255 溢出了就是时长100微妙。
以下代码查询方式使用定时器0 的代码

当然还有中断模式，中断模式使用稍微复杂一点
第一步：包含中断函数头文件
#include
第二步：设置TC寄存器初值
TCNT0 =55;
第三步：使能TC0溢出中断
TIMSK |= (1< 第四步：编写TCO溢出中断服务程序
SIGNAL(SIG_SIG_OVERFLOW0)
{//此添加中断服务程序代码}
第五步：开启时钟，同时TC0启动
TCCR0 |= (1< 第六步：使能全局中断
sei();

看代码用中断实现定时器0

关键字：AVR 单片机学习中断定时器引用地址：AVR单片机学习（六）中断与定时器

上一篇：AVR单片机学习（四）C语言的流水灯验证
下一篇：AVR单片机学习（八）SPI串行口与DS1302

推荐阅读最新更新时间：2024-03-16 13:53

在本篇文章中，我们将使用AVR Atmega16微控制器制作另一个小工具。如果您是AVR微控制器的新手，那么您可以参考之前的AVR项目和教程。制作一个机器人对所有电子爱好者来说都是一项挑战。如果机器人可以在没有任何外部指令的情况下自动执行某些操作，那么可以最大化这种挑战。电子初学者最常制作的机器人之一是循迹机器人。顾名思义，机器人将遵循表面上绘制的线条。线不必是直线。此外，线条可以是任何颜色。大多数红外传感器用于检测线条。红外传感器可以很好地检测白色或黑色表面。虽然您可以使用其他能够检测所有颜色的复杂传感器，并且可以制作可以跟随所有颜色线的机器人。即使通过改变角度改变路径并保持跟随线路，机器人也应该能够检测线。此外，它

[单片机]

使用<font color='red'>AVR</font><font color='red'>微控制器</font>ATmega16的循迹机器人

S3C2440裸机------异常与中断__定时器中断程序示例

1.定时器的工作原理注意当TCNTn=TCMPn时不会产生中断。 2.代码 2.1 timer.c 首先是根据上面的两个寄存器设置时钟； /* 设置TIMER0的时钟 */ /* Timer clk = PCLK / {prescaler value+1} / {divider value} = 50000000/(99+1)/16 = 31250 */ TCFG0 = 99; /* Prescaler 0 = 99, 用于timer0,1 */ TCFG1 &= ~0xf; TCFG1 |= 3; /* MUX0 : 1/16 */ 然后根据上图的寄存器设置初始值。 /*

[单片机]

S3C2440裸机------异常与<font color='red'>中断</font>__<font color='red'>定时器</font><font color='red'>中断</font>程序示例

MSP430F149中中断优先级问题

1、MSP430F149中UART0的接收中断高于定时器TimerA的中断优先级。但是在程序的调试过程中确发现了不合适的现象。 2、程序调试场景是这样的：定时器计时到1S后，通过UART0向触摸屏写入数据；点击触摸屏后，向单片机上传该处的坐标。设置断点在定时器的某一处，单步运行到该处后，点击触摸屏上的某一点，单击调试的下一步，之后发现程序没有跳转到串口的接收中断程序，而是运行定时器中断程序内的下一行命令。

[单片机]

STM32学习笔记之中断向量表，MDK程序启动分析

span style= font-size:18px; ;// h Stack Configuration ;// o Stack Size (in Bytes) 0x0-0xFFFFFFFF:8 ;// /h Stack_Size EQU 0x00000200 ;//定义堆栈大小 AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;//定义一个数据段按8字节对齐 Stack_Mem SPACE Stack_Size ;//保留Stack_Size大小的堆栈空间 __initial_

[单片机]

STM32<font color='red'>学习</font>笔记之<font color='red'>中断</font>向量表，MDK程序启动分析

一起学mini2440裸机开发(十一)--mini2440定时器0中断实验

在前边讲解系统时钟和定时器时，曾给出一个实验，实现的功能是：使用定时器0的功能，使LED每秒钟闪烁一次，当时是使用查询方式实现的，现在使用中断方式实现上述功能。下图为我的工程文件布局：下面贴出我的代码，你也可以去这里下载， http://download.csdn.net/detail/mybelief321/5457371 下载下来之后，直接编译，点击Flash/Download ，下载到nor flash中运行。 main.c文件 #include led.h #include timer.h #include isrservice.h #include interrupt.h unsigne

[单片机]

一起学mini2440裸机开发(十一)--mini2440<font color='red'>定时器</font>0<font color='red'>中断</font>实验

STM32F4外部中断入口和外部中断线

STM32F4的每个IO都可以作为外部中断的中断输入口，这点也是STM32F4的强大之处。STM32F407的中断控制器支持22个外部中断/事件请求。每个中断设有状态位，每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。STM32F407的22个外部中断为： EXTI线0~15：对应外部IO口的输入中断。 EXTI线16：连接到PVD输出。 EXTI线17：连接到RTC闹钟事件。 EXTI线18：连接到USB OTG FS唤醒事件。 EXTI线19：连接到以太网唤醒事件。 EXTI线20：连接到USB OTG HS(在FS中配置)唤醒事件。 EXTI线21：连接到RTC入侵和时间戳事件。 EXTI线22：连接到RTC唤醒事件。从上面可以看

[单片机]

STM32F4外部<font color='red'>中断</font>入口和外部<font color='red'>中断</font>线

C51单片机学习笔记(三)——按键对灯、蜂鸣器等器件的控制

1.独立按键的原理一般的独立按键有四个脚，无论按键是否被按下，1和2总是相通的，3和4也是相通的。当按键按下时，1、2脚与3、4脚接通，按住不放则保持接通状态按键通断过程的抖动：当按键按下时（释放时）输出的理想波形是标准的矩形波，但是，由于机械触点的弹性作用，闭合时电路不会马上稳定的接通，这中间会出现一连串的抖动，如图所示，抖动时间一般为5~10ms 按键的消抖：按键的抖动会造成一次按下被误认为多次按下，所以要进行消抖处理，一般分为硬件消抖和软件消抖，这里讨论软件消抖，方法是当单片机检测到按键闭合时，采用延时程序产生5~10ms的延时，等抖动消失后，再判断是否处于闭合状态，同理释放的时候，也要给延时。按键给单片机

[单片机]

单片机MCS-51系列指令快速记忆法(学习单片机编程的好资料)

随着微电子技术和超大规模集成电路技术的发展，单片微型计算机以其体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点，在各个领域（如工业控制、家电产品、汽车电子、通信、智能仪器仪表）得到了广泛的应用。学习、使用单片机的人越来越多，而生产单片机的厂家很多，单片机种类繁杂，不知如何选择。据统计，八位单片机占全球单片机销量的65％。在八位单片机中，Intel公司的8051单片机内核已成为8位单片机事实上的标准。因此，对初学者而言，选择8051单片机来学习不失为明智的选择。学习单片机，除了搞清单片机内部功能、存储空间分配及I/O接口外，还应掌握其指令系统。MCS－51共有111条指令，现介绍我们总结出的快速记忆MCS－51指令的方法，供大

[工业控制]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

添点儿料...

无论热点新闻、行业分析、技术干货……

发布文章

热门活动

换一批

AVR单片机学习（六）中断与定时器

设计资源 培训 开发板 精华推荐

设计资源培训开发板精华推荐