AVR单片机：3定时器+USART中断的内部处理与控制

AVR单片机的中断系统是其核心功能之一，特别是对于ATmega16这样的型号，中断能力的利用对于提高程序的响应速度和处理效率至关重要。本文将重点介绍3个定时计数器引发的内部中断以及同步/异步串行接收和转发器USART的内部中断。 首先，ATmega16拥有21个中断源，其中包括1个非屏蔽中断（RESET）、3个外部中断（INT0、INT1、INT2）和17个内部中断。外部中断如INT0、INT1和INT2由外部引脚状态变化触发，可以通过MCUCR和MCUCSR寄存器进行配置，支持多种触发模式，如下降沿、上升沿、电平变化或特定电平触发。 内部中断主要包括定时计数器中断，如TIMER2的定时溢出（TIMER2OVF）、TIMER1的捕捉溢出（TIMER1CAPT）和定时比较（TIMER1COMPA、TIMER1COMPB），以及TIMER0的溢出（TIMER0OVF）和定时比较（TIMER0COMP）。这些中断可以用于实现精确的时间控制和计数任务。 另一个重要的内部中断是USART（同步/异步串行接收和转发器）的中断，例如RXC（接收一个字节）、TXC（发送一个字节）和UDRE（发送数据寄存器为空），这些中断确保了串行通信的高效执行。 此外，文章还提到了其他几个内部中断，如SPISTC（SPI串行接口传送结束）、ADC（A/D转换完成）、EE_RDY（EEPROM操作完成）、ANA_COMP（模拟比较器输出中断）、TWI（两线串行接口中断）以及SPM_RDY（Flash写操作完成中断）。这些中断涵盖了不同功能模块的事件监控，使系统能够处理多种并发任务。 中断优先级管理在AVR中非常重要，由于采用固定硬件优先级，不支持软件动态调整，中断的优先级根据它们在中断向量区的位置决定。中断分为两种类型：带中断标志的中断（允许在中断服务程序中挂起，以便处理更高优先级中断后恢复）和不带中断标志的中断（一旦发生即立即处理，不允许挂起）。 在编程时，理解这些中断源、中断向量结构、中断优先级以及中断标志的概念，能帮助开发者更有效地设计和优化AVR单片机的中断处理，从而提高系统的实时性和响应性。