引言
在单片机应用中，周期性任务的实现是一项常见且重要的功能。通过定时中断，我们可以在指定的时间间隔内执行特定的任务，例如读取传感器数据、控制外设、更新显示等。本文将介绍如何利用定时中断实现周期性任务，并提供相应的代码示例。
定时中断的原理
定时中断是通过单片机的定时器模块实现的。定时器模块可以产生固定的时间间隔，并在每个时间间隔结束时触发一个中断。中断服务程序可以在中断触发时被调用，从而完成需要周期执行的任务。
实现步骤
以下是实现周期性任务的基本步骤：
- 初始化定时器模块：选择合适的定时器，并设置计数模式和预分频系数，以满足任务的需求。例如，如果需要每隔100ms执行一次任务，可以选择一个8位定时器，将计数模式设置为自由运行模式，预分频系数设置为128。
- 设置中断使能：打开定时器中断使能，使得定时器溢出时触发中断。
- 编写中断服务程序：中断服务程序是在每个时间间隔结束时被调用的函数。根据任务的具体要求，编写相应的中断服务程序。
- 启动定时器：将定时器启动，使其开始计数。此时定时器将按照预设的时间间隔自增，并在溢出时触发中断。
- 主循环处理：在主循环中执行其他的任务。由于定时中断已经负责周期性任务的执行，主循环可以处理其他的实时任务。
代码示例
下面是一个基于Arduino平台的代码示例，演示了如何使用定时中断实现每隔500ms闪烁一个LED的任务：
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#define LED_PIN 13
volatile int blink_flag = 0;
void setup() {
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
// 设置定时器1，预分频系数64，比较值50000
TCCR1B |= (1 << CS11) | (1 << CS10);
OCR1A = 31250;
// 启用定时器1溢出中断
TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);
// 允许中断
sei();
}
void loop() {
if (blink_flag) {
digitalWrite(LED_PIN, !digitalRead(LED_PIN));
blink_flag = 0;
}
// 执行其他任务
}
// 定时器1溢出中断服务程序
ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
blink_flag = 1;
}
上述代码通过定时器1的比较匹配功能，每隔500ms触发一次中断，并在其中修改blink_flag变量的值。在主循环中，如果blink_flag为1，则闪烁LED，并将blink_flag重置为0。其他实时任务可以在主循环中添加。
结论
通过使用单片机的定时中断功能，我们可以实现周期性任务的功能。定时中断可以帮助我们按照指定的时间间隔执行特定的任务，提高单片机应用的灵活性和实时性。在编写代码时，需要注意合理选择定时器和预分频系数，并适当调整中断服务程序的执行时间，以满足实际需求。希望本文能对学习和使用单片机定时中断有所帮助。
