AVR单片机定时器模式详解与中断处理

"这篇资源是针对AVR单片机初学者的中断系统介绍，特别是关于AVR系列单片机的定时器/计数器(Timer/Counter)模式和中断处理的相关知识。" AVR单片机中断系统是其强大功能的一部分，它允许微控制器在执行正常程序的同时响应外部事件。在中断发生时，CPU会暂停当前任务，保存现场信息，然后转去执行中断服务程序。中断系统包括全局中断使能位I和各种特定的中断使能位，这些使能位由不同的中断寄存器控制。 对于定时器/计数器(Timer/Counter)，AVR单片机提供了多种工作模式，如普通模式、CTC模式、快速PWM模式、相位修正PWM模式、相位频率修正PWM模式以及输入捕获模式等。每种模式都有其特定的应用场景和中断处理方式。例如，在输入捕获模式下，当计数器达到预设的最大值(TOP)时，会产生中断。根据不同的WGM1模式设置，最大值可以由OCR1A或ICR1设定，并触发相应的中断，如OCF1A或ICF1。 在PWM模式下，AVR单片机能够输出不同分辨率的PWM信号，分辨率由WGM1模式决定，如WGM1=5、6、7分别对应8位、9位和10位分辨率。改变TOP值时，必须确保新的TOP值大于或等于所有比较寄存器的数值，以避免错误的PWM输出。值得注意的是，即使OCR1A/B设为0，也会输出一个定时器时钟周期的窄脉冲，而不会保持低电平。 此外，中断处理还包括中断服务程序(ISRs)的编写，ISRs通常包含对中断事件的响应代码。在中断服务完成后，CPU会恢复执行被中断的任务，这通常通过恢复现场信息来实现。中断系统的有效使用可以使单片机在处理关键任务时更加高效和灵活。 MCUCR寄存器在中断处理中也起到关键作用，其中包含了外部中断1的触发控制位，如ISC11和ISC10等。这些位用于设置中断触发方式，可以是边沿触发或电平触发。如果选择了边沿触发，只有持续时间超过一个时钟周期的脉冲才能保证触发中断。在低电平触发模式下，低电平必须保持直到当前指令执行完毕。 总结来说，AVR单片机的中断系统和定时器/计数器的多样模式是其强大功能的核心部分，对于初学者来说，理解和掌握这些知识是深入学习AVR单片机的关键。通过熟练运用中断和定时器，开发者可以设计出高效、实时性强的嵌入式应用。