嵌入式系统中的定时器中断与捕获功能解析

"该资源主要介绍了嵌入式系统中的中断捕获机制，特别是与LPC178x/177x系列微控制器相关的定时器中断功能。通过图5.78展示了捕获中断的工作原理，并给出了两个具体的定时器操作示例。" 本文将详细阐述嵌入式系统中的中断捕获机制，以及定时器在中断处理中的关键作用，特别是在LPC178x/177x微控制器平台上的实现。 1. **中断捕获概念** - 中断捕获是嵌入式系统中一种重要的实时性功能，它允许系统在特定外部事件（如电平变化）发生时记录这些事件的时间戳，用于精确计时或触发特定操作。 - 图5.78中所示，TnCCR是捕获控制寄存器，用于配置定时器的捕获功能。如果T0CCR[0]设置为1，当CAP0.0引脚上检测到上升沿时，系统会记录一个捕获事件。类似地，如果T0CCR[1]为1，则在检测到下降沿时记录事件。 2. **中断使能** - 当捕获事件发生且T0CCR[2]设置为1时，捕获中断使能，意味着处理器将响应中断服务程序来处理这个事件。 3. **定时器操作示例** - 示例1（图5.79）：定时器配置为在匹配时复位并产生中断。预分频器值为2，匹配寄存器值为6。当定时器计数值达到匹配值时，计数器复位，同时在下一个时钟周期产生中断，通知匹配事件的发生。 - 示例2（图5.80）：定时器被设置为在匹配时停止并产生中断。同样的预分频器和匹配寄存器设置下，当定时器到达匹配值后，TCR中的定时器使能位被清除，引发中断，指示匹配事件。 4. **LPC178x/177x微控制器** - LPC178x/177x是NXP半导体公司推出的基于Cortex-M3内核的微控制器系列，具备丰富的外设接口和强大的中断处理能力，适用于各种嵌入式应用。 - 在这些微控制器中，定时器中断是实现高效实时任务调度和响应的关键特性，通过灵活配置捕获寄存器，可以实现各种复杂的定时和事件检测功能。 5. **嵌入式系统基础** - 嵌入式系统是嵌入到特定应用中的计算机系统，它们通常对性能、功耗和尺寸有严格要求。 - 嵌入式处理器是系统的核心，包括各种微控制器和微处理器，负责执行系统指令。 - 嵌入式操作系统则为这些处理器提供软件支持，实现任务调度、内存管理等功能，对于中断处理也有着至关重要的作用。 6. **中断处理流程** - 当中断发生时，处理器会暂停当前执行的任务，保存上下文，然后跳转到中断服务程序进行处理。 - 处理完成后，恢复先前的上下文并返回原任务，确保系统运行的连续性和实时性。 通过理解中断捕获机制和相关配置，开发者能够更好地利用LPC178x/177x微控制器的定时器功能，实现精确的时序控制和高效响应外部事件，这对于自动驾驶、物联网设备以及其他对时间敏感的应用至关重要。