Arduino编程之-周期性任务

Arduino在编程使用过程中，有一种情况非常常见。那就是某一项任务需要周期性的执行。可能是获取传感器的数值，也可能是控制灯的亮灭，或者发送串口数据等等。 那么现在就来介绍下编写这些周期性任务的方法吧。
一、中断概念。 很多使用Arduino的童鞋都没有用过其他种类的单片机，可能对中断的概念不是很了解。这里简要的说一下。 大家都知道，程序在Arduino里是顺序执行的。一个循环走完，再继续下一个循环。当执行一个函数的时候，会跳转到那个函数的代码段去执行。中断与函数类似，也是在执行的过程中，会跳转到某一个函数去执行。但是中断的最大特点是他不是由代码来触发的，而是由一个“中断条件”来触发。也就是说当设置好“中断条件”之后，这个中断所跳转的函数不需要代码来触发，而是由“中断条件”来触发。 那么中断条件有哪些？
大概有两类软件中断和硬件中断。
软件中断就是写个特定代码，让中断产生，这种方式与函数调用非常类似。所以一般只用在调试中。 硬件中断是主要有实际意义的方式，常用的包含IO口产生的中断，定时器产生的中断，以及其他外设如：串口，I2C，SPI等产生的中断。
中断产生之后，去执行的那段代码，我们称为“中断函数”。至此，中断相关的概念介绍的就差不多了。
二、利用定时器中断 我们要完成一个周期性任务，需要的便是设置定时器中断。此时“中断条件”为定时器时间到。“中断函数”为你所要执行的任务。 下面的程序是用定时器中断让13引脚 led灯每500ms变化一次。
ARDUINO 代码// led灯接UNO的13管脚#include <MsTimer2.h>//定时器库的 头文件 void flash() //中断处理函数，改变灯的状态{ static boolean output = HIGH;digitalWrite(13, output);output = !output;} void setup(){pinMode(13, OUTPUT); MsTimer2::set(500, flash);// 中断设置函数，每 500ms 进入一次中断MsTimer2::start(); //开始计时} void loop(){ }复制代码

例子中MsTimer2::set(500,flash)便是设定中断条件500ms，中断函数为flash.二、用一种简单的替代方式。
在此再提供一种方法，利用mills（）同样函数可以实现中断的功能。mills()函数功能是获取系统运行的时间长度，单位ms。最大为9小时22分，如果超出时间将从0开始。函数的返回值为unsigned long型。
下面程序的功能让led灯亮灭各500ms ：
ARDUINO 代码unsigned long ledOn=500,ledOff=500; //定义led灯变化的时间长度，每500ms变化一次int ledStatus; //定义LED灯的状态，HIGH or LOWm void setup(){ pinMode(13,OUTPUT); digitalWrite(13,HIGH); ledStatus=HIGH;}void loop(){ unsigned long nowtime=millis(); //获取当前的系统运行时间长度 if(ledStatus==HIGH) //如果当前lled灯状态为高电平，则执行该程序 { if(nowtime>ledOn) //检测系统运行时间长度是否到500ms { ledOn=nowtime; //记录当前时间长度，第一次为500ms,赋值给ledOn ledOff=nowtime+500; //计算出下一次led灯变化的时刻，第一次运行程序时应该在1000ms时关灯 digitalWrite(13,LOW); //关掉led灯 ledStatus=LOW; //记录当前led灯状态，下一次使用 } } else{ if(nowtime>ledOff) { ledOff=nowtime; ledOn=nowtime+500; digitalWrite(13,HIGH); ledStatus=HIGH; } }}复制代码

该方式同样可以在大部分情况下达到500ms执行一次任务，但是该方式与之前中断的思想是完全不同的，同时也有一定的风险。即，当整个循环的时间大于500ms的时候，那么这个任务可能就没法及时的执行了，有被阻塞的风险。 PS：使用mills（）函数虽然没有中断可靠，但相比于delay()函数还是有很大优势的。其占用的整个程序运行时间短，如果用用delay()函数，在延时的时间内，CPU不能干别的事儿。
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MsTimer2.zip

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2015-12-18 10:53 上传
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