全局变量中断原子操作_单片机中断全局变量保护方法

在单片机中，全局变量可能会在中断服务程序（ISR）和主程序中被同时访问，这可能会导致数据竞争和不一致的结果。为了避免这种情况，可以采用以下两种方法来保护全局变量：

1. 禁止中断：在访问全局变量时，可以先禁止中断，这样可以保证在访问全局变量期间不会被中断打断。但是，这种方法会影响系统的响应时间，并且如果ISR需要访问全局变量，则必须在访问之前先启用中断。

2. 原子操作：使用原子操作可以确保在访问全局变量时不会被中断打断。原子操作是一种不可分割的操作，可以在执行期间防止中断。例如，在AVR单片机中，可以使用ATOMIC_BLOCK()宏来创建原子操作。

示例代码：

#include <avr/interrupt.h>

volatile int global_var = 0;

ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
    ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_FORCEON)
    {
        global_var++;
    }
}

int main()
{
    sei(); // 启用中断
    
    while(1)
    {
        // 主程序中访问全局变量
        ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_FORCEON)
        {
            global_var--;
        }
    }
}

在上面的示例代码中，中断服务程序和主程序都会访问全局变量`global_var`，并使用原子操作来确保数据的一致性和正确性。

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当在 51 单片机中使用 C 语言时，全局变量自行改变的情况可能是由中断造成的。在中断服务程序中，如果涉及到全局变量的读写操作，可能会导致并发访问的问题，从而导致全局变量的值异常改变。

要解决这个问题，可以采取以下几种方式：

1. 关闭中断：在访问全局变量的临界区代码段中，可以使用关中断的方式来避免中断干扰。通过 `EA=0` 关闭所有中断，并在访问完全局变量后再打开中断。

2. 使用原子操作：对于全局变量的读写操作，可以使用原子操作来保证操作的原子性。例如，在修改全局变量时使用 `__critical` 关键字来确保操作是原子的。

3. 使用信号量或互斥锁：可以使用信号量或互斥锁来控制对全局变量的访问。通过在访问全局变量之前获取锁，并在访问完成后释放锁，可以确保只有一个任务或中断可以访问全局变量。

4. 使用临时变量：如果全局变量需要在多个中断之间共享，可以使用临时变量作为中间存储，每个中断独立处理自己的临时变量，并将最终结果赋值给全局变量。

以上是一些常见的处理方法，具体应该根据实际情况选择适合的方式来解决全局变量自行改变的问题。