原创 AVR复位和中断处理

2007-3-26 12:56 4227 3 3 分类: MCU/ 嵌入式
AVR提供了几种不同的中断源。这些中断和复位向量在程序存储器空间内都有自己单独的程序向量。所有中断都被分配一个私有的使能位,要想使能某一中断,就要向其使能位写入逻辑1,而且要把状态寄存器中的全局中断使能位置1。

    程序存储器空间最低的一些地址,被默认定义为复位和中断向量。完整的向量列表见“中断”部分。该列表也决定了不同中断的优先级。地址越小,优先级越高。RESET具有最高的优先级,其次是INT0——外部中断请求0。详细讨论见“中断”部分。


    当某个中断产生时,全局中断使能位I被清零,所有中断都被禁止。用户程序可以向I位写入1,以实现中断嵌套。所有已使能的中断就可以中断当前的中断程序。当从中断指令——RETI——的执行返回时,I位被自动置位。


    基本上有两种类型的中断。第一种是由事件触发的,把中断标志置位。对于这些中断,程序计数器被引导到实际的中断向量,以执行中断处理程序,同时硬件把相应的中断标志清除。通过向要清除的标志位位置写一个逻辑1,也可以被清除中断标志。如果中断使能位被清除后,相应的中断条件发生时,中断标志将被设置,而后保持到中断被使能为止,或者由软件把标志清除。类似地,如果在全局中断使能位被清除后,一个或多个中断条件产生时,相应的中断标志将被设置,并保持到全局中断使能位被设置为止,然后按优先级顺序执行。


    第二种中断,只要中断条件存在,就会被触发。这些中断没有必要具有中断标志。如果中断条件在中断被使能前消失,那么中断将不被触发。


    当AVR从一个中断中退出时,它一般会返回主程序,并且执行再执行一条指令后,才会响应后续的中断。


    注意,当进入中断程序时状态寄存器不会自动保存,当从中断程序返回时,它也不会自动恢复。这必须由用户软件来完成。


    当使用CLI指令禁能中断时,中断将立即被禁能。当CLI指令执行后,将没有中断再被执行,即使中断在CLI执行的同时发生。下例所示为怎样使用CLI指令来避免在定时的EEPROM写时序期间避免产生中断。





 汇编代码例子

  in      r16, SREG              ; 保存SREG值 
  cli            ; 在定时程序中禁能中断
  sbi    EECR, EEMWE    ; 开始写入EEPROM
  sbi    EECR, EEWE
  out    SREG, R16            ; 恢复SREG值(I位)

C代码例子

  char    cSREG;
  cSREG = SREG;     /* 保存SREG值*/ 
  /* 在定时程序中禁能中断 */
  _CLI ();
  EECR  |= (1<  EECR  |= (1<  SREG  =  cSREG;                /* 恢复SREG值(I位) */

当使用SEI指令来使能中断时,紧跟在SEI后面的指令将在任何后续的中断前被执行,示例如下。





 汇编代码例子

 sei     ; 置位全局中断使能
 sleep ; 进入休眠,等待中断
 ; 注意:将在任意中断前进入休眠

 C代码例子

   _SEI();         /* 置位全局中断使能
   _SLEEP();  /* 进入休眠,等待中断 */
  /* 注意:将在任意中断前进入休眠 */

中断响应时间


    对于所有使能的AVR中断,中断执行响应最少为四个时钟周期。在四个时钟周期之后,实际中断处理程序的向量地址被执行。在这四个时钟周期内,程序指针(PC)被压入堆栈。该失量正常为一到中断程序的跳转,并且该跳转花费三个时钟周期。如果中断发生在一个多周期指令的执行期间,在中断被响应前,该指令要执行完毕。如果当MCU在休眠模式中有中断产生,那么该中断响应时间要再增加四个时钟周期。这是由于从选择的睡眠模式中唤醒需要启动时间。


    从中断处理程序返回需要四个时钟周期。在这四个时钟周期内,程序指针(两个字节)从堆栈中被弹出,堆栈指针加2,SREG的I位被置位。

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