2.4. Обработка прерываний

AT90S2313 имеет два регистра маски прерываний GIMCK — общий регистр маски прерываний и TIMCK — регистр маски прерываний от таймера/счетчика.

Когда возникает прерывание, бит глобального разрешения прерываний I сбрасывается (ему присваивается значение 0) и все прерывания запрещаются. Программа пользователя может установить этот бит для разрешения прерываний. Флаг разрешения прерываний I автоматически устанавливается в 1 при выполнении команды выхода из прерывания — RETI.

Для прерываний, вызываемых статическими событиями, например переполнение таймера 0, флаг соответствующего прерывания устанавливается при возникновении события. Если флаг прерывания очищен и присутствует условие возникновения прерывания, флаг не будет установлен, пока не произойдет следующее событие.

Когда программный счетчик устанавливается на текущий вектор прерывания для его обработки, соответствующий флаг, сгенерированный прерыванием, аппаратно сбрасывается. Некоторые флаги прерывания могут быть сброшены записью логической единицы и бит, соответствующий флагу.

Рис. 2.20. Общий регистр маски прерываний GIMCK

Бит 7 — INT1: запрос внешнего прерывания 1 разрешен. Когда этот бит установлен, а также установлен бит I, разрешается прерывание от внешнего вывода. Биты управления запуском прерывания (ISC11 и ISC10) в регистре управления микроконтроллеров (MCUCR) определяют, по какому событию отрабатывается прерывание — по спадающему или нарастающему фронту или по уровню Активность на выводе приводит к возникновению прерываний, даже если вывод сконфигурирован как выход. При возникновении прерывания выполняется переход по адресу $001 для выполнения подпрограммы обработки прерывания.

Бит 6 — INTO: запрос внешнего прерывания 0 разрешен. Когда этот бит установлен, а также установлен бит I, разрешается прерывание от внешнего вывода. Биты управления запуском прерывания (ISC01 и ISC00) в регистре управления микроконтроллером (MCUCR) определяют, по какому событию отрабатывается прерывание — по спадающему или нарастающему фронту или по уровню Активность на выводе приводит к возникновению прерываний, даже если вывод сконфигурирован как выход. При возникновении прерывания выполняется переход по адресу $001 для выполнения подпрограммы обработки прерывания.

Биты 5…0 — в AT90S2313 эти биты зарезервированы и всегда читаются как 0.

Рис. 2.21. Общий регистр флагов прерываний GIFR

Бит 7 — INTF1: флаг внешнего прерывания 1. При возникновении на выводе INT1 события, вызывающего прерывание, INTF1 устанавливается в 1. Если установлены бит 1 регистра SREG и бит INT1 в GIMCK, происходит переход на вектор прерывания по адресу $002. Флаг очищается после выполнения обработчика прерывания. Кроме того, флаг можно очистить, записав в него логическую единицу.

Бит 6 — INTF0: флаг внешнего прерывания 0. При возникновении на выводе INTO события, вызывающего прерывание, INTF0 устанавливается в 1. Если установлены бит I регистра SREG и бит INTO в GIMCK, происходит переход на вектор прерывания по адресу $001. Флаг очищается после выполнения обработчика прерывания. Кроме того, флаг можно очистить, записав в него логическую единицу.

Биты 5…0 — в AT90S2313 зарезервированы и всегда читаются как 0.

Рис. 2.22. Регистр маски прерываний от таймера/счетчика TIMCK

Бит 7 — TOIE1: разрешение прерывания по переполнению таймера/счетчика 1. Если установлены этот бит и бит разрешения прерываний в регистре состояния, разрешены прерывания по переполнению таймера/счетчика 1. Соответствующее прерывание (вектор $005) выполняется при переполнении таймера/счетчика 1. В регистре флагов таймеров/счетчиков (TIFR) устанавливается флаг переполнения. Если таймер/счетчик 1 работает в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ), флаг переполнения устанавливается при изменении направления счета, при значении $0000.

Бит 6 — OCIE1А: разрешение прерывания по совпадению таймера/счетчика 1. Если установлены бит OCIE1А и бит разрешения прерывания в регистре состояния, разрешены прерывания по совпадению таймера/счетчика 1. Прерывание (вектор $004) выполняется при равенстве таймера/счетчика 1 и регистра совпадения. Во флаговом регистре TIFR устанавливается в 1 флаг совпадения.

Биты 5, 4 — в AT90S2313 зарезервированы и всегда читаются как 0.

Бит 3 — TICIE1: разрешение прерывания по входу захвата. Если установлены бит TICIE1 и бит разрешения прерывания в регистре состояния, разрешены прерывания по входу захвата. Соответствующее прерывание (вектор $003) выполняется по сигналу захвата на выводе 11 (PD6/1CP). Во флаговом регистре TIFR устанавливаете» флаг захвата.

Бит 2 — в AT90S2313 зарезервирован и всегда читается как 0.

Бит 1 — TOIEO: разрешение прерывания по переполнению таймера/счетчика 0. Если этот бит установлен в 1 и бит I в регистре состояния установлен в 1, разрешены прерывания по переполнению! таймера/счетчика 0. При возникновении переполнения выполняется переход на соответствующий вектор прерывания ($006). Флаг переполнения (TOVO) во флаговом регистре прерываний (TIFR) таймеров/счетчиков устанавливается в 1.

Бит 0 — в AT90S2313 зарезервирован и всегда читается как 0.

Рис. 2.23. Регистр флагов прерываний от таймеров/счетчиков TIFR

Бит 7 — TOV1: флаг переполнения таймера/счетчика I. Фла1 TOV1 устанавливается в 1 при возникновении переполнения таймера/счетчика 1. Флаг TOV 1 сбрасывается аппаратно при выполнение соответствующего вектора обработки прерывания. Кроме того, флаг можно сбросить, записав в него логическую единицу. Если установлены. бит I в SREG и бит TOIE1 в Т1МСК, при установке бита TOV1 выполняется прерывание по переполнению таймера/счетчика 1. В режиме ШИМ этот бит устанавливается, когда таймер/счетчик 1 изменяет направление счета при значении $0000.

Бит 6 — OCF1A: флаг выхода совпадения 1 А. Флаг устанавливается в 1 если происходит совпадение значения таймера/счетчика 1 и данных в регистре OCR1A. Флаг очищается аппаратно при выполнении соответствующего вектора прерывания. Кроме того, флаг можно сбросить, записав в него логическую единицу. Если установлены бит I в SREG и бит OCIE1А в TIMCK, при установке бита OCF1А выполняется прерывание.

Биты 5, 4 — в AT90S2313 зарезервированы и всегда читаются как 0.

Бит 3 — ICF1: флаг входа захвата 1. Бит устанавливается в 1 при возникновении события захвата по входу, он индицирует, что значение таймера/счетчика 1 скопировано в регистр захвата по входу ICR1. ICF1 очищается при выполнении соответствующего вектора обработки прерывания. Кроме того, флаг можно очистить, записав в него логическую единицу.

Бит 2 — в AT90S2313 зарезервирован и всегда читается как 0.

Бит 1 — TOV0: флаг переполнения таймера счетчика 1. Флаг TOV0 устанавливается при переполнении таймера/счетчика 0. Флаг сбрасывается аппаратно при выполнении соответствующего вектора прерывания. Кроме того, флаг можно очистить, записав в него логическую единицу. Если установлены бит I в SREG и бит TOIE0 в TIMCK, при установке бита TOV0 выполняется прерывание по переполнению таймера/счетчика 0.

Бит 0 — в AT90S2313 зарезервирован и всегда читается как 0.

Внешние прерывания

Внешние прерывания управляются выводами INT0 и INT1. Обратите внимание на то, что прерывания обрабатываются, даже когда выводы сконфигурированы как выходы. Это позволяет генерировать программные прерывания. Внешние прерывания могут возникать по спадающему или нарастающему фронту, а также по низкому уровню. Это устанавливается в регистре управления процессором MCUCR.

Если внешние прерывания разрешены и сконфигурированы на отработку по уровню, прерывание будет вырабатываться до тех пор, пои вывод удерживается в низком состоянии.

Управление работой внешних прерываний рассмотрено при описании регистра управления процессором MCUCR.

Время реакции на прерывание

Минимальное время реакции на любое из предусмотренных процессоре, прерываний — 4 периода тактовой частоты. После 4 циклов вызывается программный вектор, обрабатывающий данное прерывание. За эти 4 цикла программный счетчик записывается в ста указатель стека уменьшается на 2. Программный вектор представляет собой относительный переход на подпрограмму обслуживания прерывания, и этот переход занимает 2 периода тактовой частоты. Если прерывание происходит во время выполнения команды, длящейся несколько циклов, перед вызовом прерывания завершаете выполнение этой команды.

Выход из программы обслуживания прерывания занимает 4 периода тактовой частоты. За эти 4 периода из стека восстанавливаете программный счетчик. После выхода из прерывания процессор всегда выполняет еще одну команду, прежде чем обслужить любое отложенное прерывание.

Заметим, что регистр состояния SREG аппаратно не сохраняете процессором как при вызове подпрограмм, так и при обслуживании прерываний. Если программа требует сохранения SREG, оно должно производиться программой пользователя.

Рис. 2.24. Регистр управления микроконтроллером MCUCR

Биты 7, 6 — в AT90S2313 эти биты зарезервированы и всегда читаются как 0.

Бит 5 — SE: разрешение режима Sleep. Этот бит должен быть установлен в 1, чтобы при выполнении команды SLEEP процессор переходил в режим пониженного энергопотребления. Этот бит должен быть установлен в 1 до исполнения команды SLEEP.

Бит 4 — SM: режим Sleep. Этот бит выбирает один из двух режимов пониженного энергопотребления. Если бит сброшен, в качестве режима Sleep выбирается холостой режим (Idle mode). Если бит установлен — выбирается экономичный режим (Power Down). Особенности каждого из режимов будут рассмотрены ниже.

Биты 3, 2 — ISC11, ISC10: биты управления срабатыванием прерывания 1. Внешнее прерывание активируется выводом INT1, если установлен флаг I регистра состояния SREG и установлена соответствующая маска в регистре GIMCK. Срабатывание по уровню и фронтам задается следующим образом:

Биты 1, 0 — ISC01, ISC00: биты управления срабатывание прерывания 0. Внешнее прерывание активируется выводом INT0, если установлен флаг 1 регистра состояния SREG и установлена соответствующая маска в регистре GIMCK. В табл. 2.4 приведена установка битов для задания срабатывания по уровню и фронтам.