AVR中断应用设计要点
21ic 2021-07-26

AVR的中断源比较多,尤其是ATmega128,一共有35个外部以及内部中断源。通常情况下,Flash程序存储器空间的最低位置(0x0000-0x0045)定义为复位和中断向量空间。完整的中断向量见第二章表 2-23。在中断向量表中,处于低地址的中断向量所对应的中断拥有高优先级,所以,系统复位RESET拥有最高优先级。

更多信息可以点击:

A.中断设计注意点:

1.具备Bootloader功能的AVR,其中断向量区可以在Flash程序存储器空间最低位置和Bootloader区的头部来回迁移,这主要用于配合Bootloader程序的应用。如果不使用Bootloader功能,一般不要中断向量区进行迁移。

2.Flash较小的AVR芯片,其一个中断向量占据1个字的空间,用于放置一条相对转移RJMP指令(范围-2K~+2K字),跳到中断服务程序。对于不使用的中断,在中断向量区中应放置1条中断返回指令RETI,增强程序的抗干扰性。

3.ATmega128 的Flash空间为64K字节,因此它的一个中断向量占据2个字的空间,用于放置一条绝对转移JMP指令(指令长度为2个字),跳到中断服务程序。对于不使用的中断,在中断向量区中应连续放置2条中断返回指令RETI,增强程序的抗干扰性。当使用汇编语言编写系统程序时应注意。

4.当 MCU响应一个中断时,其硬件系统会自动中断返回地址压入系统堆栈,并将关闭全局中断响应(硬件将中断标志I位清0),清除该中断的中断标志位;执行中断返回指令RETI时,硬件会先允许全局中断响应(硬件将中断标志I位置1),然后从系统堆栈中弹出返回地址到PC程序计数器中,继续执行被中断打断的程序。除此之外,MCU的硬件没有对中断保护做其他处理。

5.因此,用户在编写中断服务程序时,首先要编写中断现场保护程序,如保护MCU的状态寄存器等。在中断返回之前,不要忘记恢复中断现场。

6.如果设置和允许外部中断响应,即使是外部INT0..7引脚设置为输出方式,在引脚上的电平变化也会触发外部中断的发生,这一特性提供了使用软件产生中断的途径。

7.外部中断可选择采用上升沿触发、下降沿触发以及电平变化(由高变低或由低变高)和低电平触发等方式,无外部高电平触发方式。具体触发方式由外部中断控制寄存器EICRA(INT3:0)和EICRB(INT7:4)决定。

8.如果选择外部低电平方式触发中断时应特别注意:(1)引脚上的低电平必须一直保持到当前一条指令执行完成后才能触发中断;(2)低电平中断并不置位中断标志位,即外部低电平中断的触发不是由于中断标志位引起的,而是外部引脚上电平取反后直接触发中断(当然需要开放全局中断允许)。因此,在使用低电平触发方式时,中断请求将一直保持到引脚上的低电平消失为止。唤句话说,只要中断引脚的输入引脚保持低电平,那么将一直触发产生中断。所以,在低电平中断服务程序中,应有相应的操作命令,控制外部器件释放或取消加在外部引脚上的低电平。

B.中断优先级以及中断嵌套处理

1.AVR中断的优先级由该中断向量在中断向量区中的位置确定,处于低地址的中断向量所对应的中断拥有高优先级,所以,系统复位RESET拥有最高优先级。

2.当两个中断同时发生申请中断时,MCU先响应中断优先级高的中断。低优先级的中断一般将保持中断标志位的状态(外部低电平中断除外),等待MCU响应处理。

3.MCU 响应一个中断后,在进入中断服务前已由硬件自动清零全局中断允许位。因此此时即使有更高优先级的中断请求发生,MCU也会不响应,要等执行到RETI指令,从本次中断返回,并执行了一条指令后,才能继续响应中断。所以,在缺省情况下,AVR的中断不能嵌套。AVR中断的优先级只是在有多个中断同时发生时才起作用,此时MCU将首先响应高优先级的中断。

4.AVR中断嵌套处理是通过软件方式实现的。如在B中断服务中,如需要MCU能及时的响应A中断(不是等本次中断返回后再响应),B中断的服务程序应这样设计:(1)B中断的现场保护;(2)屏蔽除A以外其它的中断允许标志;(3)用指令SEI开放允许全局中断;(4)B中断服务;(5)用指令CLI禁止全局中断(6)恢复在本中断程序被屏蔽的中断允许标志;(7)B中断现场恢复;(8)B中断返回。

5.采用软件方式实现中断嵌套处理的优点,是能够让程序员可以根据不同的实际情况和需要来决定中断的重要性,有更加灵活的手段处理中断响应和中断嵌套,如让低优先级的中断(此时很重要)打断高优先级中断的服务等,但同时也增加了编写中断服务程序的复杂性。

6.由于AVR的指令执行速度比较高,因此在一般情况下,不建议使用中断嵌套的处理方法。当然,这还需要用户在编写中断处理服务程序中,应遵循中断服务程序尽量要短的原则。

C.高级语言开发环境中中断服务程序的编写

1.在高级语言开发环境中,都扩展和提供了相应编写中断服务程序的方法,但不同高级语言开发环境中对编写中断服务程序的语法规则和处理方法是不同的。用户在编写中断服务程序前,应对所使用开发平台,中断程序的编写方法,中断的处理方法等有较好的了解。

2.使用ICCAVR、CVAVR、BASCOM-AVR等高级语言编写中断服务程序时,通常不必考虑中断现场保护和恢复的处理,因为编译器在编译中断服务程序的源代码时,会在生成的目标代码中自动加入相应的中断现场保护和恢复的指令。

3. 如果用户要编写效率更高或特殊的中断服务程序,可以采用嵌入汇编、关闭编译系统的自动产生中断现场保护和恢复代码等措施,但程序员要对所使用的开发环境有更深的了解和掌握,并具备较高的软件设计能力。给出的USART接收和发送中断服务程序(使用CVAVR开发平台)就是一个非常典型的示例。

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 【7.24 深圳】2025国际AI+IoT生态发展大会/2025全球 MCU及嵌入式技术论坛


  • 相关技术文库
  • 单片机
  • 嵌入式
  • MCU
  • STM
  • 3AT89C51单片机引脚说明及引脚图

    AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU...

    07-11
  • 51单片机对LCD1602液晶的驱动设计

    51单片机——LCD1602 1、1602液晶读写时序 (1)、读状态 RS=L,R/W=H,E=H。(判断忙完毕后释放总线) (2)、读数据 RS=H,R/W=H,E=H。 (3)、写指令 RS=L,R/W=L,D0~D7=指令码,E=高脉冲 (4)、写数据 RS=H,R/W=L,D0~D...

    07-11
  • 单片机串口如何接收不定长数据的?

    我们在使用其他STM32的单片机的时候,会发现有些困难,会发现常用的方法并不能用,在还没有接收完数据的时候,就解决不了。于是,只能用通用的方法来解决了。 这个通用的方法,其实原理和使用IDLE的原理一样:...

    07-11
  • ARM处理器的选型原则

    鉴于ARM微处理器的众多优点,随着国内外嵌入式应用领域的逐步发展,ARM微处理器必然会获得广泛的重视和应用。但是,由于ARM微处理器有多达十几种的内核结构,几十个芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合,...

    07-10
  • 有哪些低功耗设计方法?单片机系统低功耗设计要点介绍

    功耗,已经是一个老生常谈的话题了。对于功耗,大家多多少少有所了解。目前,很多产品的宣传里便带有低功耗噱头。为增进大家对功耗的认识,本文将基于两点介绍功耗:1.低功耗主要设计方法,2.单片机系统低功耗设计...

    07-10
  • 8位32位MCU如何选择?如何选择合适的MCU?

    MCU,对于普通人而言,是一个高大上的存在。但是,在工业中,MCU确实常见产品。为增进大家对MCU的认识,本文将基于两点介绍MCU:1.8位MCU和32位MCU如何选择?2.如何选择合适的MCU。如果你对MCU具有兴趣,不妨继续往...

    07-09
  • ARM开发:一 ARM微处理器概述

    1.1ARM-Advanced RISC Machines ARM(Advanced RISC Machines),既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。 1991年ARM公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术...

    07-08
  • 分析C51单片机的一些误区和注意事项

    简介:常看见初学者要求使用_at_,这是一种谬误,把C当作ASM看待了。在C中变量的定位是编译器的事情,初学者只要定义变量和变量的作 用域,编译器就把一个固定地址给这个变量。怎么取得这个变量的地址?要用指针。 1) C...

    07-08
  • 51单片机几个延时程序

    简介:51单片机几个精确延时程序:在精确延时的计算当中,最容易让人忽略的是计算循环外的那部分延时,在对时间要求不高的场合,这部分对程序不会造成影响. 一. 500ms延时子程序(晶振12MHz,一个机器周期1us.) 程...

    07-08
  • 总结单片机软件抗干扰的几种办法

    简介:在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。下面以MCS-51单片机系统为例,对微机系统软件抗干扰方法进行研究。 1、软件抗干扰方法的研究 在工程实践中...

    07-08
  • 基于C51单片机实现汽车座椅自动控制系统的软硬件设计

    引言 随着人们生活水平的提高,对汽车座椅的舒适性要求也越来越高,要求对汽车座椅地调节能够更加简单、方便、快捷。目前,汽车座椅位置的调节多采用基于手动调节方式的机械和电动控制两种方式。汽车座椅位置的调节...

    07-02
  • MCS51单片机程序设计时堆栈的计算方法解析

    用C语言进行MCS51系列单片机程序设计是单片机开发和应用的必然趋势。Keil公司的C51编译器支持经典8051和8051派生产品的版本,通称为Cx51。应该说,Cx51是C语言在MCS51单片机上的扩展,既有C语言的共性,又有它自己...

    07-02
下载排行榜
更多
评测报告
更多
广告