使用 ATmega48PA 中断时的未定义行为

Question

我正在构建一个简单的 Timer/Counter 应用程序，它使用 Atmel 的 ATmega48PA 中的正常模式生成延迟，使用 Timer1，以恒定的时间间隔切换 LED。当使用中断时会发生什么情况，LED 会切换一定时间，然后切换效果停止，让 LED 始终亮起！我相信 sei() 函数或在 SREG 中启用全局中断是有问题的，因为我在使用中断之前在同一个微控制器上遇到过这种行为。

这是随我的问题一起提供的代码片段，尽管任何人都会认为这段代码非常正常并且必须正常工作！

#include <avr/io.h>
#include <atmel_start.h>
#include <util/delay.h>
#include <math.h>
#include <clock_config.h>
#include "avr/iom48pa.h"

#define LOAD_VALUE      49911UL

#define SET_BIT( REG, BIT )                 REG |= ( 1 << BIT )
#define CLR_BIT( REG, BIT )                 REG &= ~( 1 << BIT )
#define TOG_BIT( REG, BIT )                 REG ^= ( 1 << BIT )

void Timer16_Init( void );
void Timer16_DelayMS( unsigned short delayMS );

unsigned short delayMS = 50;

ISR( TIMER1_OVF_vect ){
    Disable_global_interrupt();
    TOG_BIT( PORTC, 2 );
    TOG_BIT( PORTC, 3 );
    TCNT1 = ( ( 4194304 - delayMS ) * 1000 ) / 64;
    Enable_global_interrupt();
}

int main( void ){
    
    /* Initializes MCU, drivers and middle ware */
    atmel_start_init();
     
     /* configure pin 2 and pin 3 in PORTC as output */
     SET_BIT( DDRC, 3 );
     SET_BIT( DDRC, 2 );
     
     Enable_global_interrupt();
     Timer16_Init();
     TCNT1 = ( ( 4194304 - delayMS ) * 1000 ) / 64;

    while( 1 ){
        
    }
}
void Timer16_Init( void ){
    SET_BIT( TCCR1B, CS10 );
    SET_BIT( TCCR1B, CS12 );
    SET_BIT( TIMSK1, TOIE1 );
}

我只想知道，这里到底发生了什么？！

Answer 1

乍一看，你的代码没有什么特别的问题。那么让我们检查一下可能性：

首先你做了一些32位长的计算并将结果放入16位寄存器：

TCNT1 = ( ( 4194304 - delayMS ) * 1000 ) / 64; 它会导致在寄存器中输入不可预测的值。所以我建议您使用适当的值或在您的代码中使用 (long) 和 (int) 来防止数据溢出。

第二个你没有输入正确的数据行顺序：

Enable_global_interrupt();
Timer16_Init();
TCNT1 = ( ( 4194304 - delayMS ) * 1000 ) / 64;

您启用了中断，然后初始化了计时器，然后应用了计时器的值。这是不正确的，因为定时器运行并能够产生中断，但它的值尚未设置。顺序必须是这样的：

TCNT1 = ( ( 4194304 - delayMS ) * 1000 ) / 64;    
Enable_global_interrupt();
Timer16_Init();

第三你已经在正常模式下使用了定时器，进入溢出中断并在中断例程中设置定时器值。我强烈建议您改用比较模式，因为它不需要在中断例程中设置定时器值。

使用 ATmega48PA 中断时的未定义行为

Undefined behavior when using interrupts with ATmega48PA

timer

microcontroller

interrupt

avr

interrupt-handling