《微处理器的定时计数功能》课件.pptVIP

*************************************中断原理中断请求产生当定时器发生特定事件(如溢出)时，相应的中断标志位被设置中断控制器处理中断请求发送至中断控制器，进行优先级评估和排队CPU响应中断CPU完成当前指令，保存当前程序状态，跳转到中断向量表执行中断服务程序根据中断向量，执行对应的中断服务函数(ISR)恢复正常执行ISR执行完毕后，恢复之前的程序状态，继续执行中断机制是现代微处理器实现实时响应的核心技术。定时器中断是最常用的中断类型之一，它允许处理器在不影响主程序连续执行的情况下，定期或在特定事件发生时执行预定的任务。中断处理过程中，CPU会自动保存必要的上下文信息，确保中断处理完成后能正确恢复主程序的执行。中断向量中断源向量位置优先级服务函数TIM1更新0x0000_00BC2TIM1_UP_IRQHandlerTIM2全局0x0000_00B03TIM2_IRQHandlerTIM3全局0x0000_00B44TIM3_IRQHandlerTIM4全局0x0000_00B85TIM4_IRQHandler中断向量是处理器确定中断服务程序入口地址的关键机制。中断向量表存储了各种中断源对应的处理函数地址，当中断发生时，处理器根据中断源查找向量表，跳转到对应的服务函数执行处理任务。在大多数现代微控制器中，中断向量表位于内存的特定位置，每个中断源占据固定长度的表项。开发人员可以通过编程设置这些表项，将自定义的中断处理函数与特定中断源关联起来。中断向量表的组织方式和位置可能因处理器架构而异，但基本原理相同。中断优先级1最高优先级中断系统关键功能（看门狗、故障处理）高优先级中断实时控制需求（电机控制、通信协议）中等优先级中断一般定时功能（UI更新、传感器采样）低优先级中断非紧急后台任务（数据记录、状态监控）中断优先级是处理多个中断同时发生时的决策机制。当多个中断同时请求服务时，处理器会根据优先级顺序依次处理，确保重要的中断得到及时响应。大多数现代微控制器支持多级中断优先级，通过中断控制器(如ARM的NVIC)进行管理。设置合理的中断优先级是系统设计的重要环节。一般原则是，对时间要求严格的功能应设置较高优先级，而可以稍微延迟处理的功能使用较低优先级。在某些系统中，还可以配置中断嵌套，允许高优先级中断打断正在执行的低优先级中断处理程序。中断服务程序//TIM2中断服务程序示例

voidTIM2_IRQHandler(void)

{

//检查是否为更新事件中断

if(TIM2-SRTIM_SR_UIF)

{

//清除中断标志位（重要！）

TIM2-SR=~TIM_SR_UIF;

//执行定时任务

staticuint32_tcounter=0;

counter++;

//每秒闪烁LED（假设中断频率为1kHz）

if(counter=1000)

{

counter=0;

GPIOC-ODR^=GPIO_ODR_13;//翻转LED状态

}

}

//检查是否为捕获事件中断

if(TIM2-SRTIM_SR_CC1IF)

{

//清除中断标志

TIM2-SR=~TIM_SR_CC1IF;

//处理捕获事件...

}

}

中断服务程序(ISR)是响应中断时执行的特定函数。编写高效的ISR是实现可靠定时功能的关键。良好的ISR应当遵循几个原则：保持简短高效，减少执行时间；确保清除触发中断的标志位，防止重复触发；避免在ISR中执行耗时操作，如复杂计算或I/O操作。8.定时器应用实例定时器/计数器是微处理器中最常用的外设之一，其应用几乎涵盖了所有嵌入式系统。从简单的LED闪烁控制到复杂的工业自动化系统，从日常家电到高端医疗设备，定时器功能无处不在。常见的应用包括精确延时生成、周期性任务调度、时间测量、PWM信号生成、频率测量等。不同的应用场景需要使用不同的定时器工作模式和编程技巧。通过组合使用多种功能，可以实现复杂的时序控制和信号处理。下面我们将通过几个具体实例，展示定时器在实际应用中的使用方法和技巧。精确延时实现方