Урок 13. Внешние прерывания. Простой частотомер.

Данный урок будет достаточно простым. Надеюсь, вы хорошо усвоили прошлые материалы: урок по таймерам и управление кнопками.

Чтобы понять зачем нужны внешние прерывания, приведу простой пример: допустим у вас в основном цикле программы используются задержки (например, для мигания светодиодом), при этом вам кнопкой нужно перевести работу светодиода в другой режим. Если обработка кнопки находится в основном цикле, то придется ждать пока не отработают все фрагменты кода и очередь не дойдет до обработки кнопки. Иногда это не удобно.

Поэтому в микроконтроллерах придумали такую удобную вещь, как внешнее прерывание. Это значит, что при подаче сигнала на ножку микроконтроллера, основная программа остановится и начнет выполняться такой код, который вы напишите в функции прерывания. После выполнения данной функции, основная программа продолжит выполняться с места, где ее прервали.

Количество ножек, отведенных для внешних прерываний, зависит от типа микроконтроллера, например у atmega8 их 2, у atmega16 их 3. Называются они INT0, INT1 и т.п.

Срабатывать прерывание может по нарастанию сигнала Rise edge, по спаду Falling edge, по любому изменению Any change, Low level по низкому уровню. В визарде выглядит так:

Теперь рассмотрим, как пример, необычное использование внешнего прерывания — частотомер.

Допустим, на ножку настроенную на внешнее прерывание, по нарастанию фронта, подается пульсирующий сигнал. Соответственно каждый период будет срабатывать прерывание, нам остается только подсчитывать их количество за одну секунду.

Для этого настроим таймер 1 на срабатывание 1 раз в секунду, как в 5 уроке. При срабатывании прерывания таймера, обнуляем счетчик и выводим результат на дисплей.

#include <mega8.h>  
// Alphanumeric LCD Module functions
#asm
   .equ __lcd_port=0x18 ;PORTB
#endasm
#include <lcd.h>
#include <stdio.h>
unsigned long i = 0, freq=0; 
char lcd_buf[33];
 
interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)
{
i++;       
}
 
interrupt [TIM1_COMPA] void timer1_compa_isr(void)
{
 freq=i; 
 i=0; 
 TCNT1H=0x00;
 TCNT1L=0x00;   
}
void main(void)
{
// Declare your local variables here
 
// Input/Output Ports initialization
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In 
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T 
PORTB=0x00;
DDRB=0x00;
 
PORTD=0xFF;
DDRD=0x00;
 
// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 7,813 kHz
// Mode: Normal top=FFFFh
// OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer 1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: On
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x05;
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x1E;
OCR1AL=0x85;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;
 
// External Interrupt(s) initialization
// INT0: On
// INT0 Mode: Rising Edge
// INT1: Off
GICR|=0x40;
MCUCR=0x03;
GIFR=0x40;
 
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0x10;
 
// Global enable interrupts
#asm("sei")                  
 
lcd_init(8);
 
while (1)
      {
        sprintf(lcd_buf,"freq=%d",freq);
        lcd_gotoxy(0,0);
        lcd_puts(lcd_buf);
 
      };
}

Прошивка и схема доступны здесь.