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文件名称:Arduino 系列:Arduino Micro (基于 ATmega32U4)_(8).ArduinoMicro高级编程技巧.docx
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更新时间:2025-06-24
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ArduinoMicro高级编程技巧

使用中断提高效率

在ArduinoMicro中,中断是一种非常有用的功能,可以用来提高程序的效率和响应速度。中断允许程序在特定事件发生时暂停当前执行的代码,处理该事件,然后继续执行之前被打断的代码。这在需要实时响应外部事件(如按键按下、传感器触发等)时非常有用。

中断的基本原理

中断是通过硬件触发的,当特定事件发生时,硬件会发送一个中断请求(IRQ)到微控制器。微控制器接收到中断请求后,会保存当前的程序状态,跳转到中断服务例程(ISR),执行中断处理代码,然后恢复到被打断的程序位置继续执行。

中断类型

ArduinoMicro支持多种中断类型,包括定时器中断、外部中断、串口中断等。每种中断都有其特定的触发条件和处理方式。

外部中断示例

假设我们要使用ArduinoMicro的外部中断来检测一个按钮的按下事件。以下是具体的代码示例:

//定义按钮连接的引脚

constintbuttonPin=2;

//定义一个全局变量来记录按钮按下的次数

volatileintbuttonCount=0;

//中断服务例程

voidhandleButtonPress(){

//增加按钮计数

buttonCount++;

}

voidsetup(){

//初始化串口通信

Serial.begin(9600);

//设置按钮引脚为输入模式

pinMode(buttonPin,INPUT_PULLUP);

//附上外部中断

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin),handleButtonPress,FALLING);

}

voidloop(){

//在主循环中打印按钮按下的次数

Serial.print(Buttonpressed:);

Serial.println(buttonCount);

}

代码解释

定义引脚和变量:

constintbuttonPin=2;定义按钮连接的引脚。

volatileintbuttonCount=0;定义一个全局变量来记录按钮按下的次数。使用volatile关键字是因为这个变量可能在中断服务例程中被修改,需要在主循环中正确读取。

中断服务例程:

voidhandleButtonPress()是中断服务例程,当按钮按下时会调用这个函数。

buttonCount++;增加按钮按下的次数。

初始化:

Serial.begin(9600);初始化串口通信,波特率为9600。

pinMode(buttonPin,INPUT_PULLUP);设置按钮引脚为输入模式,并启用内部上拉电阻。

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin),handleButtonPress,FALLING);附上外部中断,当按钮引脚从高电平到低电平(即按钮按下)时触发中断。

主循环:

Serial.print(Buttonpressed:);打印提示信息。

Serial.println(buttonCount);打印按钮按下的次数。

定时器中断示例

假设我们要使用定时器中断来定期执行某个任务,例如每500毫秒点亮一个LED。以下是具体的代码示例:

//定义LED连接的引脚

constintledPin=13;

//定义一个全局变量来记录定时器中断的次数

volatileinttimerCount=0;

//中断服务例程

voidhandleTimerInterrupt(){

//增加定时器中断的次数

timerCount++;

//每两次中断(即每500毫秒)切换LED状态

if(timerCount%2==0){

digitalWrite(ledPin,!digitalRead(ledPin));

}

}

voidsetup(){

//初始化串口通信

Serial.begin(9600);

//设置LED引脚为输出模式

pinMode(ledPin,OUTPUT);

//配置定时器1,使用16位定时器,每250毫秒触发一次中断

TCCR1B=(TCCR1B0|0x02;//设置预分频因子为256

TIMSK1=(1TOIE1);//