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按下按鈕3秒,如何用Atmega81MHz測量它的時間?

2022-05-09 06:55:39 軟體工程

目前我有 Atmega8 1MHz 微控制器。我正在使用 C 語言。所以基本上我的程式在 7 段顯示幕上顯示數字。每次按下按鈕它都會增加數字 1

現在我想測量時間,如果用戶按下按鈕 3 秒。我唯一需要的是如何測量中斷是否達到 3 秒。我需要它背后的邏輯,我應該延遲使用 if 陳述句嗎?或者我不知道也許還有別的

這是我的代碼:

#define F_CPU 1000000UL
#define IRQ1 INT0_vect
#define IRQ2 INT1_vect

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>

volatile int the_count = 0; 
volatile int i;
volatile int k;

ISR(IRQ1){
    if (the_count < 100){
        the_count  ;
        i = the_count % 10;
        k = the_count / 10;
    }
    else{
         the_count = 0;
         i = the_count % 10;
         k = the_count / 10;
    }
}

ISR(IRQ2){
    if (the_count < 100){
        the_count = the_count;
        i = the_count % 10;
        k = the_count / 10;
    }
    else{
        the_count = 0;
        i = the_count % 10;
        k = the_count / 10;
    }
}

void init()
{
    DDRD = 0b00000111;
    DDRB = 0b11111111;
    PORTB = 255;
    _delay_ms(2000);
    PORTB = 0;
    GICR = 0xc0;
    MCUCR = 0x08;
    IRQ1;
    IRQ2;
}



int main(void){
    init();
    GICR = 0xc0;   
    MCUCR = 0x08; 
    sei();
    
    int digit[] = {0b000000101, 0b10111101, 0b00100110, 0b10100100, 0b10011100, 0b11000100, 0b01000100, 0b10101101, 0b00000100, 0b10001100};
    
    
    int dig1 = 0b00000110;  //first digit area on display
    int dig2 = 0b00000101;  //second digit area on display
    
    
    while (1) 
    {
        if (k < 1){                                             
            PORTB = digit[0];
            PORTD = dig1;
            _delay_ms(1);
            PORTD = dig2;
            PORTB = digit[i];
            _delay_ms(1);
        }
        
        else if (k>=1 && i==0 && the_count<100){                
            PORTB = digit[k];
            PORTD = dig1;
            _delay_ms(1);
            PORTD = dig2;
            PORTB = digit[0];
            _delay_ms(1);
        }
        else if (k>=1 && i!=0 && the_count<100){                   
            PORTB = digit[k];
            PORTD = dig1;
            _delay_ms(1);
            PORTD = dig2;
            PORTB = digit[i];
            _delay_ms(1);
        }
        else {                                                       
            the_count = 0;
        }
    }
}

uj5u.com熱心網友回復:

我不打算通過所有代碼來回答您的問題——尤其是因為您的命名約定、缺少注釋或 I/O 抽象使得很難確定什么 I/O 是什么或什么代碼做什么。但是“邏輯”如下(將時序和 I/O 呼叫替換為您可用的或由您酌情實作的呼叫):

bool buttonPressHoldDetect( uint32_t hold_time_millisec )
{
   static bool release_pending = false ;
   bool button_hold_time_event = false ;

   static bool previous_button_pressed_state = isButtonPressed() ;
   bool button_pressed = isButtonPressed() ;

   // If button down...
   if( button_pressed )
   {
       // If it was previously up...
       if( !previous_button_pressed_state )
       {
           // Timestamp the button down event
           uint32_t button_down_start = getTickMillisec() ;
       }

       // If button held down for  hold time...
       if( !release_pending && 
           (getTickMillisec() - button_down_start) > hold_time_millisec )
       {
           button_hold_time_event = true ;
           release_pending  = false ;
       }
   }
   else
   {
       // button released, allow a subsequent press to be timed
       release_pending = false ;
   }
   
   // Retain previous state for event detection
   previous_button_pressed_state = button_pressed ;

   // Return true when the button has been 
   // held for hold time
   return button_hold_time_event;
}

然后你會有一個形式的輪詢回圈:

for(;;)
{
    // If button held for three seconds...
    if( buttonPressHoldDetect( 3000 ) ;
    {
        // Do button held for three second stuff
    }

    // Do other stuff
}

零延遲/無忙等待輪詢允許您在回圈中執行其他作業。當然,其他作業也應該避免延遲和忙等待 - 您的回圈時間(以及因此按鈕輪詢率)是回圈中完成的所有作業(包括延遲)的總和,因此對于回應速度最快的系統,您需要盡量減少完成的作業并使回圈盡可能具有確定性(恒定的回圈時間)。

具體來說:

  • 您不需要使用中斷(也許是計時中斷)。你可以,并且中斷可能只是設定一個isButtonPressed()例如回傳的標志,但它只會增加復雜性(特別是 wrt switch de-bounce),我建議簡單地輪詢它,

  • 你不應該使用延遲——在延遲期間你不能做其他有用的作業。(除非您使用的是多執行緒調度程式)。改用時間戳和經過時間,并避免任何形式的“忙等待”。

您確實需要考慮開關彈跳,并且可以類似地處理:

bool isButtonPressed()
{
    static const uint32_t DEBOUNCE_MILLISEC = 20 ;
    static bool button_pressed = readInput( BUTTON ) != 0 ;
    static uint32_t button_event_time = 0 ;

    // Get the current time and button state
    uint32_t now = getTickMillisec() ;
    bool current_button_state = readInput( BUTTON ) != 0 ;

    // If button changes state after the debounce period...
    if( (now - button_event_time) > DEBOUNCE_MILLISEC
        && current_button_state != button_pressed )
    {
         // Change the button state and timestamp the event
         button_pressed = current_button_state ;
         button_event_time = now ;
    }

    return button_pressed ; 
}

此外,如果在回圈中完成的作業很少,但您想要一個比主體執行時間更長的特定且確定性的回圈時間(例如在 PID 控制回圈中這是必不可少的),那么:

static const int LOOP_TIME_MILLISEC = 20 ; // loop 50 times per second
int loop_start_time = 0 ;

for(;;)
{
    uint32_t now = getTickMillisec() ;

    // if time to start loop iteration...
    if( (now - loop_start_time) >= LOOP_TIME_MILLISEC )
    {
        loop_start_time = now ;

        // If button held for three seconds...
        if( buttonPressHoldDetect( 3000 ) ;
        {
            // Do button held for three second stuff
        }

        // Do other stuff
    }   
}

我很長時間沒有使用 AVR,但如果您還沒有合適的計時功能getTickMillisec()(連同初始化和 ISR),可以通過以下方式實作:

#include <avr/io.h> ;
#include <avr/interrupt.h> ;

// Timer reload value for 1ms
#define SYSTICK_RELOAD (1000000UL / 1000)

// Millisecond counter
volatile uint32_t tick_millisec = 0 ;

ISR (TIMER1_COMPA_vect)
{
    tick_millisec   ;
}

void sysTickInit()
{
    // CTC mode, Clock/1
    TCCR1B |= (1 << WGM12) | (1 << CS10);

    // Load the output compare
    OCR1AH = (SYSTICK_RELOAD >> 8);
    OCR1AL = SYSTICK_RELOAD ;

    // Enable the compare match interrupt
    TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);

    // Enable interrupts
    sei();
}

uint32_t getTickMillisec()
{
    uint32_t now = 0 ;

    // Read tick count and re-read if it is not consistent
    // (due interrupt pre-emption and update during non-atomic access)
    do
    {
        now = tick_millisec ;
    } while( now != tick_millisec ) ;

    return now ;
}
    

請注意回圈輸入getTickMillisec()- 在 8 位設備上訪問tick_millisec是非原子的,因此 ISR 可能會在讀取它的程序中進行部分更新。回圈重新讀取它,直到它是一致的(即相同的值讀取兩次)。或者,您可以簡單地禁用中斷:

uint32_t getTickMillisec()
{
    // Read tick count with interrupts disabled to ensure consistency
    cli() ;
    uint32_t now = tick_millisec ;
    sei() ;

    return now ;
}
    

但這通常會影響中斷處理程式的時間,因此最好避免。

有關 16 位 TIMER1 的詳細資訊,請參見第 75 頁的ATmega8 資料表

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/gongcheng/470625.html

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