Arduino 系列：Arduino Nano 33 IoT 系列 (基于 SAMD21)_7.内部定时器与中断.docxVIP

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7.内部定时器与中断

7.1定时器的基本原理

定时器是单片机中非常重要的外设之一，用于生成精确的时间间隔。定时器的基本原理是通过一个计数器在特定的时钟源下进行计数，当计数器达到预设的值时，触发一个中断或执行特定的操作。在ArduinoNano33IoT中，定时器是由SAMD21芯片提供的，其内部定时器功能强大且灵活，可以用于多种应用场景，如脉冲宽度调制（PWM）、时间延迟、周期性任务执行等。

7.2定时器的设置与使用

在ArduinoNano33IoT中，定时器的设置和使用主要通过Timer类来实现。Timer类提供了丰富的API，可以方便地配置定时器的各种参数。

7.2.1创建定时器

首先，需要创建一个定时器对象。ArduinoNano33IoT提供了多个定时器，具体取决于芯片的型号。以下是一个创建定时器的示例：

//创建一个定时器对象

Timert1;

7.2.2配置定时器

创建定时器对象后，需要对其进行配置。配置定时器包括设置时钟源、预分频器、计数模式等。以下是一个配置定时器的示例：

voidsetup(){

//设置定时器的时钟源为48MHz

t1.begin;

//设置预分频器为1024，计数器每1024个时钟周期增加1

t1.attachInterrupt(1024,myInterruptFunction);

//设置定时器为连续模式

t1.setMode(TIMER_MODE_CONTINUOUS);

}

voidloop(){

//主循环代码

}

//中断服务函数

voidmyInterruptFunction(){

//执行中断处理代码

Serial.println(定时器中断触发);

}

在这个示例中，t1.begin设置定时器的时钟源为48MHz，t1.attachInterrupt(1024,myInterruptFunction)设置预分频器为1024，并将中断服务函数myInterruptFunction绑定到定时器中断。t1.setMode(TIMER_MODE_CONTINUOUS)设置定时器为连续模式，即定时器在触发中断后继续计数。

7.3中断的基本原理

中断是单片机中用于响应外部事件或内部定时器的机制。当某个事件发生时，单片机会暂停当前的执行任务，转而执行中断服务函数（ISR），处理完中断后再返回到被中断的任务。中断可以提高系统的响应速度和效率，尤其是在处理外部传感器数据或定时任务时。

7.3.1设置中断

在ArduinoNano33IoT中，设置中断主要通过attachInterrupt函数来实现。以下是一个设置外部中断的示例：

//定义中断引脚

constintinterruptPin=2;

//定义中断服务函数

voidmyInterruptFunction(){

//执行中断处理代码

Serial.println(外部中断触发);

}

voidsetup(){

//初始化串口

Serial.begin(9600);

//设置中断引脚为输入模式

pinMode(interruptPin,INPUT);

//设置外部中断，当引脚电平变化时触发中断

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin),myInterruptFunction,CHANGE);

}

voidloop(){

//主循环代码

}

在这个示例中，pinMode(interruptPin,INPUT)设置引脚2为输入模式，attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin),myInterruptFunction,CHANGE)设置外部中断，当引脚2的电平变化时触发中断服务函数myInterruptFunction。

7.4定时器中断的应用

定时器中断在实际应用中非常广泛，可以用于生成周期性的事件、控制PWM信号、处理定时任务等。以下是一些具体的例子：

7.4.1周期性任务执行

可以通过定时器中断实现周期性的任务执行。以下是一个每秒执行一次任务的示例：

//创建一个定时器对象

Timert1;

//定义中断服务函数

voidmyInterruptFunct