中断服务函数怎么调用，中断服务函数读取温度

欧气 2024年09月27日 08:25 2 0

标题：基于中断服务函数的温度读取实现

一、引言

在许多嵌入式系统中，实时监测温度是一项重要的任务，中断服务函数是一种高效的机制，可以在特定事件发生时立即执行相应的代码，本文将介绍如何使用中断服务函数来读取温度，并提供详细的代码示例，通过这种方式，可以实现对温度的实时监测和响应，提高系统的性能和可靠性。

二、中断服务函数的基本概念

中断是指在程序执行过程中，由于某个事件的发生，打断当前程序的执行，转而执行相应的中断处理程序，中断服务函数是中断处理程序的一种形式，它是在中断发生时被调用的函数，中断服务函数通常具有以下特点：

1、高效性：中断服务函数的执行时间应该尽可能短，以避免影响系统的实时性。

2、独立性：中断服务函数应该与主程序的执行逻辑相对独立，以避免相互干扰。

3、优先级：中断服务函数的优先级应该高于主程序的优先级，以确保在中断发生时能够及时得到处理。

三、中断服务函数的调用方式

在 C 语言中，中断服务函数的调用方式与普通函数略有不同，中断服务函数不能被直接调用，而是由中断控制器在特定事件发生时自动调用，中断服务函数的返回值类型通常为 void，并且不能返回任何值。

中断服务函数的定义和声明需要使用特定的关键字，例如在 ARM Cortex-M 系列微控制器中，中断服务函数需要使用 "__irq" 或 "__interrupt" 关键字进行声明。

__irq void Temperature_ISR(void)
{
    // 中断服务函数的代码
}

在上述代码中，"Temperature_ISR" 是中断服务函数的名称，它没有返回值，并且在函数声明中使用了 "__irq" 关键字。

四、中断服务函数的实现

下面是一个基于中断服务函数的温度读取示例代码，在这个示例中，我们使用了一个模拟温度传感器来模拟温度的变化，并通过中断服务函数来读取温度值。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include "stm32f4xx.h"
// 定义温度传感器的地址
#define TEMPERATURE_SENSOR_ADDR 0x48
// 定义温度传感器的命令字
#define TEMPERATURE_SENSOR_CMD 0x03
// 定义温度传感器的数据长度
#define TEMPERATURE_SENSOR_DATA_LENGTH 2
// 定义温度传感器的转换因子
#define TEMPERATURE_SENSOR_CONVERSION_FACTOR 0.0625
// 定义温度传感器的阈值
#define TEMPERATURE_THRESHOLD 30.0
// 定义中断服务函数的名称
#define TEMPERATURE_ISR_NAME "Temperature_ISR"
// 定义中断服务函数的优先级
#define TEMPERATURE_ISR_PRIO 2
// 定义全局变量来存储温度值
float temperature = 0.0;
// 初始化温度传感器
void Temperature_Init(void)
{
    // 使能 GPIOB 时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);
    // 配置 PB0 为输出模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    // 发送温度传感器的命令字
    GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
    GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
}
// 读取温度传感器的值
void Temperature_Read(void)
{
    // 发送温度传感器的命令字
    GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
    GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
    // 等待温度传感器的数据准备好
    while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0);
    // 读取温度传感器的数据
    uint8_t data[2];
    data[0] = GPIO_ReadInputData(GPIOB);
    data[1] = GPIO_ReadInputData(GPIOB);
    // 计算温度值
    temperature = (data[0] << 8 | data[1]) * TEMPERATURE_SENSOR_CONVERSION_FACTOR;
}
// 中断服务函数
__irq void Temperature_ISR(void)
{
    // 读取温度传感器的值
    Temperature_Read();
    // 检查温度是否超过阈值
    if (temperature > TEMPERATURE_THRESHOLD)
    {
        // 执行相应的操作
        printf("Temperature is too high! %f\n", temperature);
    }
    // 清除中断标志位
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
}
// 配置中断
void Temperature_ConfigInterrupt(void)
{
    // 使能 GPIOA 时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
    // 配置 PA0 为中断输入模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    // 使能 EXTI0 中断线
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
    // 配置 NVIC
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = TEMPERATURE_ISR_PRIO;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
// 主函数
int main(void)
{
    // 初始化温度传感器
    Temperature_Init();
    // 配置中断
    Temperature_ConfigInterrupt();
    // 无限循环
    while (1)
    {
        // 读取温度传感器的值
        Temperature_Read();
        // 打印温度值
        printf("Temperature: %f\n", temperature);
    }
}

在上述代码中，我们首先定义了温度传感器的地址、命令字、数据长度和转换因子等常量，我们使用Temperature_Init 函数来初始化温度传感器，使用Temperature_Read 函数来读取温度传感器的值。

我们定义了中断服务函数Temperature_ISR，它在温度传感器产生中断时被调用，在中断服务函数中，我们首先调用Temperature_Read 函数来读取温度传感器的值，然后检查温度是否超过阈值，如果温度超过阈值，我们就执行相应的操作，例如打印温度值或执行其他控制逻辑，我们使用EXTI_ClearITPendingBit 函数来清除中断标志位。

我们使用Temperature_ConfigInterrupt 函数来配置中断，在这个函数中，我们首先使能 GPIOA 时钟，然后配置 PA0 为中断输入模式，我们使能 EXTI0 中断线，并配置 NVIC 来处理 EXTI0 中断。

在主函数中，我们首先调用Temperature_Init 函数来初始化温度传感器，然后调用Temperature_ConfigInterrupt 函数来配置中断，我们使用一个无限循环来不断读取温度传感器的值，并打印温度值。

五、总结

本文介绍了如何使用中断服务函数来读取温度，并提供了详细的代码示例，通过这种方式，可以实现对温度的实时监测和响应，提高系统的性能和可靠性，在实际应用中，我们可以根据具体需求来修改中断服务函数的逻辑，以满足不同的应用场景。

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