请说明外部中断源的两种触发方式在中断处理中有什么不同？中断服务函数中什么时候需要保护现场和恢复现场？

外部中断源的两种触发方式是边沿触发和电平触发。边沿触发是指当外部信号从低电平变为高电平或从高电平变为低电平时，产生中断请求；电平触发是指当外部信号保持在一定电平上时，产生中断请求。

在中断处理中，边沿触发和电平触发的不同在于触发时机和响应方式。边沿触发在信号变化瞬间触发，响应速度快，但容易受到外部信号的干扰；电平触发在信号保持一定时间后触发，响应速度相对较慢，但稳定性较好。

中断服务函数需要保护现场和恢复现场的时机是在服务函数开始执行前和结束后。保护现场是指在进入中断服务函数前，需要保存当前程序的现场信息（比如程序计数器、寄存器等），以便在服务函数执行完成后能够恢复现场，继续执行被中断的程序。恢复现场是指在服务函数执行完成后，需要恢复之前保存的现场信息，以便能够正确地返回到被中断的程序继续执行。这样做是为了防止中断服务函数对被中断程序的执行造成干扰，同时保证中断服务函数的正确执行。

相关问题

对比外部中断1中断服务函数和主函数查询两个程序中两种实现方法的差异

### 回答1：
外部中断1中断服务函数和主函数查询两个程序的实现方法有很大的差异，具体如下：

1. 中断服务函数是在中断发生时被调用的，而主函数是被程序顺序执行时调用的。
2. 中断服务函数需要在中断服务结束后返回到主程序继续执行，而主函数在执行完毕后正常返回即可。
3. 中断服务函数需要保存当前中断发生时CPU的状态，包括现场保护寄存器、程序计数器、堆栈指针等，以便在中断服务结束后恢复现场，而主函数不需要进行这些操作。
4. 中断服务函数需要在中断发生时尽快执行，以便及时响应中断事件，而主函数则不需要考虑这个问题。
5. 中断服务函数通常需要对中断源进行清除，以免产生重复中断，而主函数则不需要考虑这个问题。

因此，中断服务函数和主函数在实现上存在很大的差异，需要根据具体的应用场景选择合适的方法。

### 回答2：
外部中断1是一种硬件中断，当外部设备发送信号时，通过中断控制器触发相应的中断请求，进而执行中断服务函数。与之相对应的是主函数查询方法，即主函数周期性地查询外部设备是否有新的信号到达。

首先，实现方法上的差异。外部中断1的中断服务函数是在中断发生时自动调用的，而主函数查询需要使用循环结构来周期性查询外部设备的状态。中断服务函数是一段特殊的代码，能够立即响应并处理中断请求，因此能够更快地完成相应的处理任务，而主函数查询则需要根据循环周期来确定查询的频率。

其次，可靠性的差异。外部中断1的中断服务函数可以准确地响应来自外部设备的中断请求，无论系统的负载多大，都能够及时地处理。而主函数查询需要经过一定的时间间隔才能逐个查询外部设备的状态，当系统负载较高时，可能会导致查询的延迟，从而影响到对外部设备的及时响应。

此外，对系统资源的占用也存在差异。外部中断1的中断服务函数占用时间较短，执行完后即可让出CPU资源，不会对系统的其他任务和进程造成太大的干扰。而主函数查询需要占用较长的时间片段来进行查询操作，可能会导致系统在查询期间无法执行其他任务。

综上所述，外部中断1中断服务函数和主函数查询方法在实现方式、可靠性和系统资源占用等方面存在差异。外部中断1中断服务函数可以更及时地响应外部设备的中断请求，而主函数查询方法则具有更高的灵活性和可控性。在实际应用中，需要根据具体的需求和系统特点选择合适的实现方法。

### 回答3：
外部中断1中断服务函数和主函数查询是实现外部中断功能的两种不同方法。它们的差异主要体现在以下几个方面：

1. 触发方式不同：外部中断1是由外部事件触发的，例如按键按下、信号变化等；而主函数查询则是通过主程序主动查询外部设备状态来实现的。

2. 中断服务函数的执行方式不同：当外部中断1发生时，中断服务函数会立即被执行，中断服务函数会保存当前主函数的执行现场，完成中断处理后再返回主函数继续执行；而主函数查询方式下，主函数会定时或者根据需要轮询查询外部设备的状态，根据查询结果进行相应的处理。

3. 响应速度不同：外部中断1的响应速度比主函数查询方式更快，因为中断服务函数会立即被执行，减少了处理延迟；而主函数查询方式下需要等待主函数查询外部设备状态的时间，响应速度相对较慢。

4. 实时性要求不同：外部中断1通常用于对一些实时性要求较高的事件进行响应，需要及时处理；而主函数查询方式相对不如中断服务函数实时性要求高，适用于一些实时性要求不严格的任务。

5. 对CPU资源的占用情况不同：外部中断1的中断服务函数只占用CPU资源来处理中断事件，不需要占用主函数执行时间，因此对CPU资源的占用较低；而主函数查询方式下，CPU需要花费大量的时间来查询外部设备的状态，可能会占用较多的CPU资源。

综上所述，外部中断1中断服务函数和主函数查询是实现外部中断功能的两种不同方法，它们在触发方式、执行方式、响应速度、实时性要求和对CPU资源的占用上存在明显差异。具体选择使用哪种方法取决于应用场景的需求。

开发设计Arduino 程序，实现中断方式按键处理。请提供5种方法

以下是5种实现中断方式按键处理的方法：

1. 使用attachInterrupt()函数：该函数可以用于将中断处理程序与特定引脚的状态更改绑定在一起。这种方法需要在程序中定义一个中断处理程序，并在该程序中实现所需的功能。

2. 使用PCINT中断：PCINT是Pin Change Interrupt的缩写，它允许对多个引脚的状态更改进行监视，并在任何引脚状态更改时触发中断。这种方法需要在程序中定义一个中断处理程序，并使用PCMSK寄存器来选择要监视的引脚。

3. 使用Timer中断：Timer中断可以在一定时间间隔内周期性地触发中断，可以使用Timer库来配置和控制Timer中断。这种方法需要在程序中定义一个中断处理程序，并使用Timer库来配置Timer中断。

4. 使用External Interrupt（INTn）：Arduino板上有两个或更多的外部中断引脚，它们可以用于响应外部信号。这种方法需要在程序中定义一个中断处理程序，并使用attachInterrupt()函数将其绑定到所需的引脚。

5. 使用Pin Change Interrupt Request (PCIR)：该方法与PCINT类似，但它允许对整个引脚组的状态更改进行监视。这种方法需要在程序中定义一个中断处理程序，并使用PCICR寄存器和PCMSK寄存器来选择要监视的引脚组。