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AVR单片机外部中断范例

AVR单片机外部中断范例

1. 开发语言
    本范例使用 WinAVR/GCC 20050214 版本开发
2. 范例描述
     按下按键0,LED0亮。直到松手,其他按键才能起作用
     按下按键1,LED1亮。其他按键随时都能起作用
     按下按键2,LED0/1都熄灭。直到松手,其他按键才能起作用

3. 电路图设计 :


为简化线路设计。


.


4. 代码设计与说明 :


/*************************************************
****      AVR 外部中断使用范例                 ***
****                                               ***
**** 策划、整理与测试: 阿莫(Armok)            ***
**** 代码设计:  HJJourAVR                     ***
**** 编译器:WINAVR20050214                    ***
****          Www.OurAVR.Com         2005.8.31           ***
*************************************************/
/*
本程序简单的示范了如何使用ATMEGA16的外部中断
        中断的设置
        按键的简单延时防抖动
        中断的嵌套
        变量在中断中的应用---如果变量会在中断服务程序中被修改,须加Volatile限定       
本范例可直接使出厂状态的新M16芯片,无需对芯片的熔丝位进行配置。
出于简化程序考虑,各种数据没有对外输出,学习时建议使用JTAG ICE硬件仿真器关于外部中断作唤醒源的条件将会在后面的电源管理和睡眠模式范例中应用)而INT0和INT1的边沿触发中断只能在 空闲模式起作用,即 CLKI/O不停止INT0和INT1的低电平中断,INT2在各种睡眠模式下都可以,因为这几种中断工作于异步模式,不需要时钟驱动   
官方的M16中文手册对外部中断的描叙存在多处错误,请参考英文原版。*/

#Include <Avr/Io.H>

#Include <Avr/Delay.H>

#Include <Avr/Signal.H>

#Include <Avr/Interrupt.H>

/*宏INTERRUPT 的用法与SIGNAL 类似,区别在于

SIGNAL 执行时全局中断触发位被清除、其他中断被禁止

INTERRUPT 执行时全局中断触发位被置位、其他中断可嵌套执行

另外Avr-Libc 提供两个API 函数用于置位和清零全局中断触发位,它们是经常用到的。

分别是:Void Sei(Void) 和Void Cli(Void) 由Interrupt.H定义 */


//注: 内部函数_delay_ms() 最高延时 262.144mS@1MHz
/* 该函数可以实现较精确的定时,但用JTAG仿真时较麻烦---会进入机器码窗口(Disassembeler)
.注意跳开该语段。
一旦JTAG仿真进入该内部函数语句,会变得像"死机"一样(其实在运行中),可以先[Break],然后
在后面的C语句设[Breakpoint],[RUN]跳过*/
// For()/While()语句计算延时时间较麻烦。
// 为了使 _delay_ms()函数的延时正确,须在Makefile中设定F_CPU为实际的系统时钟频
// 本范例为1MHz内部RC振荡器 即 F_CPU=1000000

/*

C:WinAVRavrincludeavr目录包括所有芯片的定义和其他头文件

其中Iom16.H 定义ATMEGA16芯片的特性(中断向量,寄存器,位定义...)

包括下面中断服务程序的常量 SIG_INTERRUPTx ,PORTx,GICR.....

*/


//管脚定义

#Define EXT_INT0 2 //PD2 按键0

#Define EXT_INT1 3 //PD3 按键1

#Define EXT_INT2 2 //PB2 按键2


#Define LED0 0 //PB0

#Define LED1 1 //PB1

#Define LED2 3 //PB3



//宏定义

#Define LED0_ON() PORTB|= (1<<LED0) //输出高电平,灯亮

#Define LED0_OFF() PORTB&=~(1<<LED0) //输出低电平,灯灭

#Define LED1_ON() PORTB|= (1<<LED1)

#Define LED1_OFF() PORTB&=~(1<<LED1)

#Define LED2_ON() PORTB|= (1<<LED2)

#Define LED2_OFF() PORTB&=~(1<<LED2)

//51系列的高电平输出能力很弱,低电平也仅能点亮LED.所以常见输出低电平才灯亮的接法。

//AVR芯片的高低驱动能力都很强,甚至能推动8字数码管的公共极,怎么接都没问题。


//全局变量

#Define Has_volatile 1 //这里是条件编译

//可以修改Has_volatile=1或0来看程序运行的效果

#If Has_volatile

Volatile Unsigned Char FLAG; //全局变量,会在中断服务程序中被修改,须加Volatile限定

#Else

Unsigned Char FLAG; //全局变量.

#Endif

//仿真时在Watch窗口,监控这些变量。


SIGNAL(SIG_INTERRUPT0) //INT0中断服务程序
   {
      //硬件自动清除INTF0标志位
       _delay_ms(10); //延时
       If ((PIND&(1<<EXT_INT0))==0) //重复检测,防抖动
       LED0_ON(); //点亮LED0
       Loop_until_bit_is_set(PIND,EXT_INT0); //等待按键释放(变为高电平)
       _delay_ms(10);
//延时 按键释放时也会抖动。
       // 即使同时发生其它的中断事件,如果在这里把相应的中断标志位清除,那么该中断将
          不能触发进入中断服务

       /*        注意
       读端口用 PINx
       写端口用 PORTx       */
   
}

INTERRUPT(SIG_INTERRUPT1) //INT1中断服务程序
    {
       //硬件自动清除INTF1标志位
       //这里全局中断被打开,将允许其他中断嵌套执行
       _delay_ms(10);
       If ((PIND&(1<<EXT_INT1))==0)
       LED1_ON(); //点亮LED1
       Loop_until_bit_is_set(PIND,EXT_INT1);
       _delay_ms(10);
   
}

SIGNAL(SIG_INTERRUPT2) //INT2中断服务程序
    {
       //硬件自动清除INTF2标志位
       _delay_ms(10);
       If ((PINB&(1<<EXT_INT2))==0)
         {
            LED0_OFF(); //熄灭LED0
            LED1_OFF(); //熄灭LED1
         }
            Loop_until_bit_is_set(PINB,EXT_INT2);
            FLAG=!FLAG; //修改全局变量
            _delay_ms(100);
     
}

Int Main(Void)
   
{

       //上电默认DDRx=0x00,PORTx=0x00 输入,无上拉电阻
       PORTA =0xFF; //不用的管脚使能内部上拉电阻。
       PORTC =0xFF;
       PORTD =0xFF;
       DDRB = (1<<LED2)|(1<<LED1)|(1<<LED0); //输出
       PORTB =~((1<<LED2)|(1<<LED1)|(1<<LED0)); //低电平,灯灭
       //外部中断INT0,1,2 做按键输入,使能内部上拉,就可以不用外接电阻了
       MCUCR=(1<<ISC11)|(0<<ISC10)|(1<<ISC01)|(0<<ISC00); //注意该寄存器有多个功能
       /*
       ISCx1:0=00 INTx引脚为低电平时产生中断请求
       ISCx1:0=01 INTx引脚上任意的逻辑电平变化都将引发中断
       ISCx1:0=10 INTx引脚的下降沿产生中断请求
       ISCx1:0=11 INTx引脚的上升沿产生中断请求
       */
       MCUCSR&=~(1<<ISC2); //注意该寄存器有多个功能
       /*
       ISC2=0 INT2引脚的下降沿产生异步中断请求
       ISC2=1 INT2引脚的上升沿产生异步中断请求
       */
       GIFR=(1<<INTF1)|(1<<INTF0)|(1<<INTF2);//写1清除标志位,在使能中断前最好先把对应
                                             // 的标志位清除,以免误触发
       GICR=(1<<INT1)|(1<<INT0)|(1<<INT2);
//使能三个外部中断

       FLAG=0;
       Sei(); //使能全局中断
       While (1)
          {
             While (FLAG==0);
                LED2_ON(); //如果FLAG不加Volatile限定(即Has_volatile=0),
                           //程序将永远都运行不到这里。
             While (FLAG!=0);
                LED2_OFF();
          }
     }

      /*
        程序运行效果
       按下按键0,LED0亮。直到松手,其他按键才能起作用
       按下按键1,LED1亮。其他按键随时都能起作用
       按下按键2,LED0/1都熄灭。直到松手,其他按键才能起作用
      
       LED2是根据按键2的顺序来亮灭,松手后变换,前提是FLAG加了Volatile限定
       */

5. 源代码,Makefile,烧录文件,仿真文件下载

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