Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
Przerwania (ang.
interrupts) są kluczowym elementem programowania mikrokontrolerów, w tym popularnej platformy Arduino. Stanowią one mechanizm, który pozwala mikrokontrolerowi reagować natychmiastowo na zewnętrzne sygnały lub zdarzenia, nawet gdy wykonywane są inne czynności w głównym programie. Dzięki nim możliwe jest tworzenie bardziej efektywnych i responsywnych aplikacji, które mogą obsługiwać różnorodne wejścia lub urządzenia w czasie rzeczywistym.
W kontekście Arduino, przerwania są szczególnie przydatne do obsługi sygnałów z czujników, przycisków, enkoderów, czy nawet komunikacji zewnętrznej, takiej jak UART czy SPI. Pozwalają one mikrokontrolerowi „przerwać” obecnie wykonywane zadanie i natychmiastowo przejść do obsługi zdarzenia, a następnie powrócić do pierwotnego zadania.
Istnieje kilka rodzajów przerwań dostępnych w Arduino, takich jak przerwania cyfrowe, przerwania zewnętrzne czy przerwania czasowe, z których każdy ma swoje zastosowanie w różnych scenariuszach.
Podstawowa idea działania przerwań w Arduino opiera się na zasadzie reagowania na zmianę stanu sygnału na odpowiednim pinie wejściowym. Na przykład, gdy napięcie na danym pinie zmieni się z niskiego na wysokie, mikrokontroler może zostać zaprogramowany tak, aby przerwał aktualnie wykonywane zadanie i przejął kontrolę nad obsługą tego zdarzenia.
Aby korzystać z przerwań w Arduino, należy odpowiednio skonfigurować rejestry mikrokontrolera oraz napisać funkcję obsługi przerwania (ang. interrupt service routine, ISR), która zostanie wykonana w momencie wystąpienia przerwania. W funkcji tej zazwyczaj umieszcza się kod odpowiedzialny za reakcję na zdarzenie, taką jak odczytanie stanu przycisku, zmierzenie wartości z czujnika itp.
Ponadto, istotne jest również ustalenie priorytetów przerwań, szczególnie w przypadku obsługi wielu przerwań jednocześnie. W Arduino priorytety przerwań są zwykle ustalane na podstawie numerów pinów, na których występują przerwania, przy czym niższe numery mają zazwyczaj wyższy priorytet.
Wykorzystanie przerwań w programowaniu mikrokontrolerów, w tym w Arduino, ma wiele zalet:
Aby lepiej zrozumieć, jak wykorzystać przerwania w praktyce, przyjrzyjmy się prostemu przykładowi: obsłudze przycisku za pomocą przerwania.
Załóżmy, że mamy przycisk podłączony do pinu cyfrowego 2 (pin 2) na płytce Arduino. Chcemy, aby po naciśnięciu tego przycisku zapaliła się dioda LED podłączona do innego pinu, np. pinu 13.
W tym przypadku wykorzystamy przerwanie cyfrowe na pinie 2, które zostanie aktywowane po naciśnięciu przycisku. W funkcji obsługi przerwania (ISR) będziemy zmieniać stan diody LED na pinie 13.
Przerwania stanowią kluczowy element programowania mikrokontrolerów, umożliwiający natychmiastową reakcję na zewnętrzne sygnały lub zdarzenia. W przypadku platformy Arduino są one szczególnie przydatne do obsługi różnorodnych wejść lub urządzeń w czasie rzeczywistym. Korzystanie z przerwań pozwala tworzyć bardziej responsywne i efektywne aplikacje, co jest istotne w wielu zastosowaniach praktycznych.
Znając podstawy działania przerwa