单片机必须了解的外设功能——定时器-中断功能.doc
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1、单片机必须了解的外设功能定时器/中断功能上一期单片机必须了解的外设功能GPIO/串行通信中,我们了解了单片机的外设功能的结构和使用方法,本文主要介绍单片机必须了解的定时器中断功能。本连载将以搭载了瑞萨电子的单片机-RX63N的电路板GR-SAKURA为例进行说明,请你也实际操作试试看!一手包办有关时间和时刻的处理!在单片机中,不仅频繁地使用月日点分这种时刻显示,显示过去的时间和一定的周期这种形式也被频繁地使用。例如,该程序从运行开始过去了多少时间?、每秒输送128次信号等等。另外,还经常被用于等待指定的时间、经过指定的时间后将转移到下一个处理这样的情况。对这些与时间和时刻有关进行处理的外设功能
2、就是定时器(图1)。我们也可以不使用外设功能(硬件)的定时器,而是通过软件来计算时间。下面通过图2来说明使用软件来定时的示例,图中假设循环(重复)部分的处理需要费时s(微秒:100万分之1秒)。由此可以计算出该循环部分重复1000次需要花费1ms(毫秒:千分之1秒),重复100万次则需费时1秒。即:通过等待经过循环处理所指定的时间来计算时间。但是,CPU将会集中进行时间计算的处理而无法进行其他处理。而且,只能计算一个周期的时间。而现实当中,单片机需要对应0.1秒和1/1024秒等各种周期的时间。另外,CPU的计时器频率(驱动速度)也将对软件产生影响。如果将100MHz驱动的CPU改为50MHz
3、,那么循环1次所需的时间将变为原来的两倍。因此,需要对计算时间的软件进行修正。如上所述,由于在管理上既花时间又容易出错,所以要极力避免通过软件来计算时间。稍微介绍一下中断的内容下面,我们简单介绍一下和定时器不可分割的技术中断功能。单片机中的中断功能是指某个程序在执行过程中,因某种原因而发出开始进行其他处理的请求。由于可以使用中断功能,所以可使CPU不集中进行一个处理。让我们想象一下日常生活中用到中断功能的情景,当我们把热水倒入方便面盒中后,如果我们在3分钟内一直盯着时钟看,那么这段时间内我们就不能做其它事情。但如果用厨房定时器设定3分钟的时间,在厨房定时器的警报响起之前我们便可以去做其它事情。
4、在这个例子中,一直盯着时钟看就相当于前一节中所介绍的等待经过循环处理所指定的时间,所以在处理结束之前不能去做其它事情。同时,厨房定时器的警报就相当于中断功能。在中断发生前还可以去做其它事情。单片机的外设功能中有各种各样的定时器,这些定时器在经过指定的时间或处理结束时向CPU发送中断信号。不仅是定时器,很多外设功能都会在产生变化、处理开始结束时将中断信息传送给CPU。所以,CPU在中断功能发生前还可以继续做其它工作,因此可提高作业效率。关于中断功能的详细内容,将在本系列第4期的外部中断功能IRQ中做详细介绍。本期中,我们先事先了解一下从外设功能以中断的形式向CPU传送信息的内容。各式各样的定时器
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