8. Прерывания и их обработка

Прерывание – это асинхронное событие, заключающееся в нарушении последовательного хода выполнения программы МК и требующее обработки, после чего выполнение программы может быть продолжено в обычном порядке.

Система прерываний обеспечивает микроконтроллеру возможность реагировать на всевозможные события внутри и вне его.

Источник прерывания – событие (внешнее устройство или узел периферии МК), которое вызывает прерывание. МК ATmega16 имеет 20 источников прерываний.

Каждому прерыванию соответствует так называемый вектор прерывания.

Характеристиками любого вектора являются его начало и направление. Программный вектор прерывания – не исключение. Он характеризуется началом (начальным адресом подпрограммы обработчика прерывания) и «направлением» (ходом) развития обработчика прерываний.

Описание векторов прерываний приведено в таблице векторов прерываний (табл. 2.3). В таблице указаны также уровни приоритета для каждого прерывания. Прерывания с младшими адресами имеют более высокий уровень приоритета (RESET имеет наивысший уровень приоритета, следующим является INT0 - запрос внешнего прерывания 0 и т.д. по табл. 2.3).

Таблица векторов прерываний

Таблица 2.3

№ п/п	Адрес вектора	Описание
1	$000	Вектор сброса МК (Reset)
2	$002	Запрос внешнего прерывания 0 (External Interrupt Request 0)
3	$004	Запрос внешнего прерывания 1 (External Interrupt Request 1)
4	$006	Совпадение таймера/счетчика 2 (Timer/Counter2 Compare Match)
5	$008	Переполнение таймера/счетчика 2 (Timer/Counter2 Overflow)
6	$00A	Захват таймера/счетчика 1 (Timer/Counter1 Capture Event)
7	$00C	Совпадение A таймера/счетчика1(Timer/Counter1 Compare Match A)
8	$00E	Совпадение B таймера/счетчика1(Timer/Counter1 Compare Match B)
9	$010	Переполнение таймера/счетчика 1 (Timer/Counter1 Overflow)
10	$012	Совпадение таймера/счетчика 0 (Timer/Counter0 Compare Match)
11	$014	Завершение пересылки по ППИ (Serial Transfer Complete)
12	$016	Завершение приема данных УАПП (USART, Rx Complete)
13	$018	Регистр данных УАПП пуст (USART Data Register Empty)
14	$01A	Завершение передачи данных УАПП (USART, Tx Complete)
15	$01C	Завершение аналого-цифрового преобразования (ADC Conversion Complete)
16	$01E	Готовность ЭСППЗУ (EEPROM Ready)
17	$020	Срабатывание аналогового компаратора (Analog Comparator)
18	$022	Прием данных по двухпроводному интерфейсу I2C (Two-wire Serial Interface)
19	$024	Запрос внешнего прерывания 2 (External Interrupt Request 2)
20	$026	Совпадение таймера/счетчика 0 (Timer/Counter0 Compare Match)
21	$028	Готовность загрузочного сектора (Store Program Memory Ready)

Начальными адресами вектора сброса и прерываний служат младшие адреса пространства памяти программ начиная с адреса

$000.

Каждому прерыванию присвоен свой бит разрешения в соответствующем управляющем регистре пространства ввода/вывода, который должен быть установлен совместно с битом I регистра статуса.

При возникновении прерывания бит I разрешения глобального прерывания очищается и все прочие прерывания запрещаются. Для того чтобы разрешить вложенные прерывания (т.е. прерывания, которые могут возникнуть в процессе обработки текущего), пользовательское ПО может установить бит I внутри подпрограммы обработки прерывания. Выход из подпрограммы обработки прерывания происходит по команде RETI, которая устанавливает бит I в состояние лог. 1.

Когда управление передается на начало вектора прерывания, соответствующий флаг, вызвавший прерывание, аппаратно очищается. Некоторые флаги прерываний можно очистить, записав в соответствующий(е) бит(ы) регистра управления лог. 1.

Более подробно биты разрешения конкретных прерываний будут рассматриваться в составе регистров управления и масок соответствующих узлов МК.