Arduino中断函数attachInterrupt()详解

### 说明
attachInterrupt()函数是用于为Arduino开发板设置和执行ISR（中断服务程序）用的

ISR（中断服务程序）顾名思义就是中断Arduino当前正在处理的事情而优先去执行中断服务程序。当中断服务程序完成以后，再回来继续执行刚才执行的事情。中断服务程序对监测Arduino输入有很大的用处。

我们可以使用attachInterrupt()函数，利用Arduino的引脚触发中断程序。以下列表说明支持中断的引脚有哪些：

| Arduino控制板 | 支持中断的引脚 |
| --- | --- |
| Uno, Nano, Mini | 2, 3 |
| Mega, Mega2560, MegaADK | 2, 3, 18, 19, 20, 21 |
| Micro, Leonardo | 0, 1, 2, 3, 7 |
| Zero | 除4号引脚以外的所有数字引脚 |
| MKR1000 Rev.1 | 0, 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A1, A2 |
| Due | 所有数字引脚 |

注意
**在ISR（中断服务程序）函数中，delay()函数是不工作的，而且millis()函数返回值也不再增长。**在ISR（中断服务程序）运行期间Arduino开发板接收到的串口数据也可能丢失。另外ISR函数里所使用的变量应声明为volatile类型。详情请见以下”关于ISR（中断服务程序）”部分。

使用中断
中断很适合执行那些需要不断检查的工作，比如检查一个引脚上连接的按键开关是否被按下。中断更适用于很快就会消失的信号检查，比如某一个引脚用于检测脉冲信号，这个脉冲信号的持续时间可能十分短暂。如果不使用中断，那么假如Arduino开发板正在执行其它任务时，突然这个脉冲信号来了，还不等Arduino开发板完成正在执行的工作，这个脉冲信号可能就已经消失了。而使用中断，就可以确保这个转瞬即逝的脉冲信号可以很好的被Arduino开发板检测到并执行相应任务。

关于ISR（中断服务程序）
对于Arduino开发板来说，ISR（中断服务程序）是一种特殊的函数。它的特殊意味着它具有其它类型函数所不具备的限制和特点。

ISR函数不能有任何参数。ISR也没有任何返回值。

通常ISR需要越短小精悍越好！另外如果您的代码中有多个ISR函数，那么**每次Arduino只能运行一个ISR函数**，其它ISR函数只有在当前的ISR函数执行结束以后，才能按照其优先级别顺序执行。

millis()函数的运行依赖Arduino开发板的中断功能，因此ISR函数中的millis()函数是无法正常运行的。micros() 也是类似的情况，它只能在初始的1-2毫秒中可以运行，但是过了这1-2毫秒后就开始出现问题了。 delayMicroseconds() 不需要任何计数器就可以运行，所以delayMicroseconds() 运行是不会受到影响的。

一般情况下，ISR函数与主程序之间传递数据是依靠全局变量来实现的。为了确保全局变量在ISR函数中可以正常的工作，应该将可能被ISR函数中使用的全局变量声明为volatile类型。

如需更多有关中断方面的知识，请参考 [Nick Gammon’s notes](http://gammon.com.au/interrupts "Nick Gammon’s notes").

语法
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), ISR, mode);

参数
pin: 中断引脚号
ISR: 中断服务程序名
mode：中断模式

中断模式(mode)有以下几种形式：

LOW： 当引脚为低电平时触发中断服务程序
CHANGE： 当引脚电平发生变化时触发中断服务程序
RISING： 当引脚电平由低电平变为高电平时触发中断服务程序
FALLING： 当引脚电平由高电平变为低电平时触发中断服务程序

返回值
无

示例
```c
const byte ledPin = 13;
 
//用2号引脚作为中断触发引脚
const byte interruptPin = 2;  
 
volatile byte state = LOW;
 
void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
 
  //将中断触发引脚（2号引脚）设置为INPUT_PULLUP（输入上拉）模式
  pinMode(interruptPin, INPUT_PULLUP); 
 
  //设置中断触发程序
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin), blink, CHANGE);
}
 
void loop() {
  digitalWrite(ledPin, state);
}
 
//中断服务程序
void blink() {
  state = !state;
}

```

注意
在中断服务程序中，不能使用delay()函数和millis()函数。因为他们无法在中断服务程序中正常工作。delayMicroseconds()可以在中断服务程序中正常工作。

中断服务程序应尽量保持简单短小。否则可能会影响Arduino工作。

中断服务程序中涉及的变量应声明为volatile类型。

中断服务程序不能返回任何数值。所以应尽量在中断服务程序中使用全局变量。

参考[原文](http://www.ndfweb.cn/news-777.html "原文")

### 测试案例
**总结**：attachInterrupt(）函数持续监测引脚状态，
如果设置为LOW（低电平触发），而引脚悬空，那么中断处理函数则不断循环运行（接3.3V则停止）。
如果设置为CHANGE(变化时触发)，而引脚悬空，那么中断处理函数则不断循环运行（接3.3V或接地则停止）。
如果设置为RISING(低电平变为高电平触发)，而引脚悬空，那么中断处理函数则不断循环运行（接3.3V或接地则停止）。
如果设置为FALLING(高电平变为低电平触发)，而引脚悬空，那么中断处理函数则不断循环运行（接3.3V或接地则停止）。

```c
volatile int state1 = LOW,state2 = LOW;
int LED1 = 4;
int LED2 = 5;
int LED3 = 13;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LED1,OUTPUT);
  pinMode(LED2,OUTPUT);
  pinMode(LED3,OUTPUT);
  attachInterrupt(0,LED1_Change,CHANGE);//低电平触发
  attachInterrupt(1,LED2_Change,RISING);//任意电平变化触发
}
void loop() {
  digitalWrite(LED3, HIGH); 
  delay(1000);
  digitalWrite(LED3, LOW); 
  delay(1000);
}
void LED1_Change() {
  Serial.println("line1");
  Serial.println(state1);
  state1 = !state1;
  Serial.println(state1);
  digitalWrite(LED1, state1);
  delayMicroseconds(10000);
  //detachInterrupt(0);
}
void LED2_Change() {
  Serial.println("line2");
  Serial.println(state2);
  state2 = !state2;
  Serial.println(state2);
  digitalWrite(LED2, state2);
  delayMicroseconds(30000);
  //detachInterrupt(1);
}
```