GCC-AVR 编写中断服务函数的注意事项

//注意：本文使用的GCC-AVR版本为WinAVR20100110

中断不是C语言的一部分，中断的实现是由编译器实现的。所以，不同版本的编译器的中断的写法有很大的不同；即便同样是WinAVR，不同版本中的中断向量竟然都是略有区别的！

1.头文件

如果使用GCC-AVR的中断操作，必须包括头文件interrupt.h，即：

#include <avr/interrupt.h>

进一步说明：WinAVR20100110版本已经不支持使用头文件signal.h了，为了向后兼容，如果执意引入signal.h，其实相当于也是引入的interrupt.h。打开signal.h文件，除了前面一大堆‘没用的’版权信息和说明，只有如下几行内容：

#ifndef _AVR_SIGNAL_H_
#define _AVR_SIGNAL_H_
//这两句加上最后的#endif是条件定义，防止重复引用的
#warning "This header file is obsolete.  Use <avr/interrupt.h>."
//这一句【警告】指出，让我们使用interrupt.h
#include <avr/interrupt.h>
//这一句告诉我们，即使你忘了或者不知道使用interrupt.h，那么也不会出错，引用signal.h相当于引如了interrupt.h。不过何必脱了裤子放屁——多此一举呢，直接引用interrupt.h就好了！
#endif

2.中断函数格式

现在官方推荐的中断书写格式就有一种：

ISR(INTERRUPT_vect)//INTERRUPT_vect是中断向量名称
{
//中断处理代码
}

3.中断向量的名称

中断向量的名称在WinAVR的最近几个版本中有所变化，是微调。正是因为是微调，如果不注意，将会出现难以发现的错误。最好的办法就是打开查看X:\WinAVR-20100110\avr\include\avr路径下的你使用的处理器所对应的IO定义头文件。比如我使用的是ATmega16A，我就在此路径下找到了iom16a.h，打开它，找到

这两句话后面的，就是本型号单片机定义的所有中断。以下就是ATmega16A的中断，全部照抄如下：

============================开始====================================
#define INT0_vect_num  1
#define INT0_vect      _VECTOR(1)
#define INT1_vect_num  2
#define INT1_vect      _VECTOR(2)
#define TIMER2_COMP_vect_num  3
#define TIMER2_COMP_vect      _VECTOR(3)
#define TIMER2_OVF_vect_num  4
#define TIMER2_OVF_vect      _VECTOR(4)
#define TIMER1_CAPT_vect_num  5
#define TIMER1_CAPT_vect      _VECTOR(5)
#define TIMER1_COMPA_vect_num  6
#define TIMER1_COMPA_vect      _VECTOR(6)
#define TIMER1_COMPB_vect_num  7
#define TIMER1_COMPB_vect      _VECTOR(7)
#define TIMER1_OVF_vect_num  8
#define TIMER1_OVF_vect      _VECTOR(8)
#define TIMER0_OVF_vect_num  9
#define TIMER0_OVF_vect      _VECTOR(9)
#define SPISTC_vect_num  10
#define SPISTC_vect      _VECTOR(10)
#define USARTRXC_vect_num  11
#define USARTRXC_vect      _VECTOR(11)
#define USARTUDRE_vect_num  12
#define USARTUDRE_vect      _VECTOR(12)
#define USARTTXC_vect_num  13
#define USARTTXC_vect      _VECTOR(13)
#define ADC_vect_num  14
#define ADC_vect      _VECTOR(14)
#define EE_RDY_vect_num  15
#define EE_RDY_vect      _VECTOR(15)
#define ANA_COMP_vect_num  16
#define ANA_COMP_vect      _VECTOR(16)
#define TWI_vect_num  17
#define TWI_vect      _VECTOR(17)
#define INT2_vect_num  18
#define INT2_vect      _VECTOR(18)
#define TIMER0_COMP_vect_num  19
#define TIMER0_COMP_vect      _VECTOR(19)
#define SPM_RDY_vect_num  20
#define SPM_RDY_vect      _VECTOR(20)

#define _VECTOR_SIZE 4
#define _VECTORS_SIZE (21 * _VECTOR_SIZE)
=========================结束==================================

就以外部中断向量0为例吧。INT0_vect就是中断向量的名称或者写法了。加粗是我处理的，加粗的就是中断向量名称。

比如，写外部中断0的中断处理函数，就必须这么写：

ISR(INT0_vect)
{
//处理代码
}

再比如串口接收完成中断函数，就必须这么写：

ISR(USARTRXC_vect)
{
//处理代码
}

要注意，是USARTRXC_vect，而不是USART_RXC_vect!!!

4.中断函数的设计着力点

使用C语言编写的处理代码，主要考虑中断功能上的处理，而不需要考虑现场保护和恢复等问题。编译器会自动加入代码实现中断现场的保护，并在中断结束时自动恢复现场。但如果在中断服务程序中需要修改某些全局变量时，是否需要保护这些变量的初值将由编程员自己决定和实施。

5.C 语言编写ISR的原则

两个字：高效。

更具体的，体现为：

1.代码尽量简短，中断服务强调的是一个“快”字。（中断处理很“快”，是使用中断而不是查询的重要原因）

2.避免在中断内使用函数调用。虽然 GCC-AVR允许在中断里调用其它函数，但为了避免递归调用的问题，此函数必须为中断服务独家专用。如果非要调用，不妨把原本要写在其它函数内的代码直接写在中断服务程序中。

3.避免在中断内进行数学运算。数学运算将很有可能用到库函数和许多中间变量，就算不出现递归调用的问题，光在中断入口和出口处为了保护和恢复这些中间临时变量就需要大量的开销，严重影响中断服务的效率。