attachInterrupt() 與外部中斷

實驗目的

練習使用 attachInterrupt() 函式與外部中斷。在這個實驗中，你將利用 attachInterrupt() 函式設定中斷處理函式(Interrupt Service Routine, ISR)，讓程式在 pin 2 產生外部中斷時自動執行 ISR。

材料

• Arduino 主板 x 1
• LED x 1
• Pushbutton x 1
• 10K 歐姆電阻 x 1
• 麵包板 x 1
• 單心線 x N

接線

1. 把 LED 接到 pin13，長腳(陽極)接到 pin13，短腳(陰極)接到 GND
2. 把 pushbutton 一支腳接到 +5V，另一支腳接到 pin 2 同時接一顆 10K 電阻連到 GND

電路圖

程式

先來看非中斷版本的程式(button.pde):

這支是 Arduino 的初級程式，我們在「Lab2 - 使用按鍵 (PushButton)控制 LED 燈號」中看過，程式邏輯很簡單，當按鍵被按下時打開 LED 燈號，在按鍵放開時關閉 LED 燈號。

底下的程式(attachInterrupt.pde)則是使用 attachInterrupt() 版與外部中斷的版本，程式作用是一樣的，當按鍵被按下時打開 LED 燈號，在按鍵放開時關閉 LED 燈號:

要特別注意是，程式裏的 buttonState 變數是宣告成 volatile，這樣做的目的是告訴 Compiler 不要做最佳化，避免變數狀態不同步。給你一個建議，程式主體跟 ISR 都會用到的變數，盡可能把它宣告成 volatile。

attachInterrupt() 函式

attachInterrupt() 函式的用途是用來指定外部中斷的處理函式(Interrupt Service Routine, ISR)，就像範例程式所示範的指定 buttonStateChanged() 當作 Interrupt 0 外部中斷的處理函式。

attachInterrupt() 函式有三個參數:

• interrupt: 外部中斷的編號。大部份 Arduino 板子都有兩個外部中斷，編號 0 (Interrupt 0)是在 pin 2 上，而編號 1 (Interrupt 1)是在 pin 3 上。
• function: 中斷處理函式(Interrupt Service Routine, ISR)。中斷處理函式必須是不接受參數而且不回傳任何東西。
• mode: 定義什麼狀況下該觸發中斷，有四個可以設定的常數值:
  • LOW: 當 pin 為 LOW 時觸發中斷
  • CHANGE: 當 pin 狀態改變時觸發中斷，不管是從 HIGH 到 LOW 或從 LOW 到 HIGH
  • RISING: 當 pin 狀態從 LOW 到 HIGH 時觸發中斷，RISING 又稱正緣觸發
  • FALLING: 當 pin 狀態從 HIGH 到 LOW 時觸發中斷，FALLING 又稱負緣觸發

如果要移除外部中斷服務函式，就使用 detachInterrupt() 函式。

啟用與停止中斷

如果要停止 Arduino 所有中斷，可以呼叫 noInterrupt() 函式，要重新啟用中斷，只要呼叫一次 interrupts() 函式即可。

延伸閱讀

• attachInterrupt()
• detachInterrupt()
• Arduino platform – Interrupts Introduction
• interrupts()
• noInterrupts()
• Reading Fan RPM