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AVR高级编程技术
1.中断处理
1.1中断的概念和作用
中断是单片机系统中非常重要的机制，它允许单片机在执行当前任务时，被外部事件或内部事件打断，执行相应的中断处理程序，处理完后再返回到原来的任务。中断机制提高了系统的响应速度和效率，使得单片机能够及时处理突发事件。
1.2中断向量表
AVR单片机的中断向量表（InterruptVectorTable,IVT）位于程序存储器的开头部分。每个中断向量对应一个中断处理程序的入口地址。当中断发生时，单片机会自动跳转到相应的中断向量地址，开始执行中断处理程序。
1.3中断源和中断使能
AVR单片机支持多种中断源，包括定时器中断、外部中断、ADC中断、USART中断等。每个中断源都有对应的控制寄存器和使能位。通过设置这些寄存器，可以启用或禁用相应的中断。
1.4中断处理程序的编写
中断处理程序（InterruptServiceRoutine,ISR）是当特定中断发生时，单片机执行的代码段。编写ISR时需要注意以下几点：
ISR必须使用__attribute__((interrupt))关键字声明。
ISR应尽量简短，避免占用过多的处理时间。
在ISR中处理完中断后，需要清除相应的中断标志位。
1.5示例代码
以下是一个使用外部中断INT0的示例代码，当INT0引脚发生中断时，LED翻转一次。
#includeavr/io.h
#includeavr/interrupt.h
//定义LED引脚
#defineLED_PINPB5
//初始化外部中断
voidinit_interrupts(){
//设置INT0引脚为输入模式
DDRD=~(1PD2);
//启用INT0中断
EICRA|=(1ISC00);//低电平触发
EIMSK|=(1INT0);//启用INT0
//全局中断使能
sei();
}
//初始化LED
voidinit_led(){
DDRB|=(1LED_PIN);//设置PB5为输出模式
PORTB=~(1LED_PIN);//关闭LED
}
//INT0中断处理程序
ISR(INT0_vect){
//翻转LED
PORTB^=(1LED_PIN);
}
intmain(void){
//初始化系统
init_interrupts();
init_led();
//主循环
while(1){
//主循环代码
}
}
1.6详细说明
DDRD=~(1PD2);：设置PD2引脚为输入模式。
EICRA|=(1ISC00);：设置INT0为低电平触发。
EIMSK|=(1INT0);：启用INT0中断。
sei();：全局中断使能。
DDRB|=(1LED_PIN);：设置PB5引脚为输出模式。
PORTB=~(1LED_PIN);：初始关闭LED。
ISR(INT0_vect)：定义INT0中断处理程序。
PORTB^=(1LED_PIN);：在ISR中翻转LED状态。
2.定时器和计数器
2.1定时器的基本概念
定时器是单片机中用于时间测量和周期性任务调度的重要部件。AVR单片机通常有多个定时器，每个定时器都有不同的功能和工作模式。
2.2定时器的工作模式
AVR单片机的定时器支持多种工作模式，包括：
正常模式：定时器从0计数到最大值后重新从0开始。
比较模式：定时器达到预设的比较值时触发中断。
CTC模式（ClearTimeronCompareMatch）：定时器达到预设的比较值时清零。
PWM模式：生成脉宽调制信号。
2.3定时器的初始化
定时器的初始化通常包括设置预分频器、工作模式、比较值等。以下是一个使用定时器0的CTC模式生成1Hz信号的示例代码。
2.4示例代码
#includeavr/io.h
#includeavr/interrupt.h
//定义LED引脚
#defineLED_PINPB5
//初始化定时器0
voidinit_timer0(){
//设置定时器0为CTC模式
TC