Arduino 中断

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Arduino 中主要有时钟中断和外部中断，本文所说的中断指的是外部中断。Arduino 中的外部中断通常是由Pin 口（数字 Pin 口,不是模拟口）电平改变触发的。每种型号的 Arduino 版都有数个 Pin 口可以用来注册中断，具体如下:

注册中断主要是通过? attachInterrupt() ?函数实现的，其原型为：

void attachInterrupt(uint8_t interruptNum, void (*userFunc)(void), int mode);

1. 第一个参数为中断号，Arduino上每个可以注册中断的Pin口都会被分配一个中断号，这里需要传入的是中断号而不是Pin口号。但是不同的Arduino开发板上面的中断号分配并不完全一样。各个开发板的Pin口号和中断号对应关系如下：
   

   开发板	中断号0	中断号1	中断号2	中断号3	中断号4	中断号5
   Uno, Ethernet	PIN 2	PIN 3
   Mega2560	PIN 2	PIN 3	PIN 21	PIN 20	PIN 19	PIN 18
   基于32u4的开发板 如 Leonardo, Micro	PIN 3	PIN 2	PIN 0	PIN 1	PIN 7

   从上表中可以看出同一个 Pin 口在不同的开发板上可能会有不同的中断号，这势必会影响程序的可移植性。幸运的是，Arduino 还提供了另一个函数 digitalPinToInterrupt(int)。从名字就能看出，这个函数能输入 Pin 口号并输出对应的中断号。需要注意的是，输入的 Pin 口号需要在上述的支持列表当中。所以，Arduino 官方推荐我们使用 

   attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), ISR, mode); 

   这种方式来注册中断号。
   
2. 第二个参数是中断服务例程(ISR)的函数指针，在 C/C++ 中直接写该函数的函数名即可。在触发时，该函数将会被调用。该函数必须没有任何的参数也没有任何的返回值。
3. 第三个参数是中断触发条件，由几个可选的值：
   LOW 当中断所在 Pin 口处于低电平时触发
   CHANGE 当中断所在 Pin口电平改变时触发
   RISING 当中断所在Pin口从低电平变为高电平(上升沿)时触发
   FALLING 当中断所在Pin口从高电平变为低电平(下降沿)时触发
   对于 Due,Zero 和 MKR1000开发板，还有一个 HIGH 表示当中断所在 Pin 口处于高电平时触发

示例

int pin = 2; //define interrupt pin to 2
volatile int state = LOW; // To make sure variables shared between an ISR
//the main program are updated correctly,declare them as volatile.

void setup() {
   pinMode(13, OUTPUT); //set pin 13 as output
   attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), blink, CHANGE);
   //interrupt at pin 2 blink ISR when pin to change the value
} 
void loop() { 
   digitalWrite(13, state); //pin 13 equal the state value
} 

void blink() { 
   //ISR function
   state = !state; //toggle the state when the interrupt occurs
}

attachInterrupt语句语法

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin),ISR,mode);//recommended for arduino board
attachInterrupt(pin, ISR, mode) ; //recommended Arduino Due, Zero only
//argument pin: the pin number
//argument ISR: the ISR to call when the interrupt occurs; 
   //this function must take no parameters and return nothing. 
   //This function is sometimes referred to as an interrupt service routine.
//argument mode: defines when the interrupt should be triggered.

在 Arduino 中使用中断需要注意的问题

1. 由于中断会打断正常代码的运行，因此 ISR 的应该尽可能快地执行完毕。
2. 在 ISR 中修改的全局变量要用 volatile 修饰符修饰以防止编译器优化
3. 在 ISR 中不能使用其他用中断实现的函数，如 millis() delay() 等。延时可以使用  delayMicroseconds()，它不是用中断实现的。

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