Externe Interrupts

Externe Interrupts sind eine der einfachsten Funktionen der Peripheriegeräte. Normalerweise haben AVR's 1 bis 8 spezielle Pins, welche benutzt werden um Interrupts im Programm auszulösen, wenn sich entweder ihr logischer Wert ändert oder sie einen bestimmten Status erreichen. Da diese Funktion normalerweise gebraucht wird um externe logische Signale zu überwachen, werden diese Pins auch externe Interrupt-Pins genannt.

Um einen externen Interrupt zu nutzen, muss der Pins als Standard IO Input (er kann auch als Output genutzt werden, jedoch kann der Interrupt dann nur vom Controller selbst ausgelöst werden) konfiguriert werden. Außerdem muss der Empfang von Interrupts zugelassen sein und die Bedingung, welche den Interrupt auslöst, muss im externen Konfigurationsregister des Interrupts spezifiziert werden.

Es existieren vier mögliche Bedingungen:

• Logische Null (Spannung von 0 V)
• Änderung des logischen Werts
• Fallende Flanke – logische Änderung von 1 zu 0
• Steigende Flanke – logische Änderung von 0 zu 1

Der Modus „logische Null“ bewirkt, dass der Interrupt durchgehend ausgelöst wird, solange der Pin den Wert Null hat. Während dieser Periode wird die Ausführung des Hauptprogramms gestoppt.

Prinzipiell gibt es zwei Typen von Interrupts: Mit dem Taktgeber des Controllers synchrone und asynchrone Interrupts. Synchrone Interrupts funktionieren indem sie den Wert des Inputs behalten. Auf diese Weise können Änderungen der logischen Werte aufgedeckt werden, indem die Werte zwischen zwei Taktzyklen verglichen werden. Erfolgen die Änderungen des Signals schneller als der Tastzyklus des Controllers, können Interrupts falsch oder gar nicht ausgelöst werden. Asynchrone Interrupts sind unabhängig vom Taktgeber des Controllers und können so schnellere Änderungen im externen Signal erfassen - das logische Level muss jedoch immer noch für mind. 50 ns konstant sein. Der ATmega128 hat 4 synchrone und 4 asynchrone externe Interrupts.

#include <avr/interrupt.h>
 
// Der Code des externen Interrupts
ISR(INT7_vect)
{
	// mache irgendetwas
}
 
int main()
{
	// Ändere Pin 7 an Bus E zu einem Inputpin, indem Bit 7 auf 0 gesetzt wird
	DDRE &= ~(1 << PIN7);
 
	// Definiere einen Pull-Up Widerstand für Pin 7 an Bus E 
        // um Input Floating zu verhindern.
	PORTE |= (1 << PIN7);
 
	// Setzt den Interruptmodus auf “Logische Änderung” für den Interrupt 7
        // im externen Interruptkonfigurationsregister.
	EICRB = (1 << ISC70);
 
	// Erlaube externen Interrupt 7
	EIMSK |= (1 << INT7);
 
	// Erlaube globale Interrupts
	sei();
 
	// Endlosschleife
	while (1) continue;
}

Verfügt der AVR über ausreichend Pins, ist es möglich, zusätzlich zu einem Interrupt der von einem einzelnen Pin ausgelöst wird, eine ganze Gruppe an Pins zu nutzen, um Interrupts durch logische Wertänderungen auszulösen. Diese Interrupts werden einfach „Pin change Interrupts“ genannt. Sie lösen aus, sobald mindestens der Wert von einem Pin in der Gruppe sich ändert.