ESP32 MicroPython教程：定时器中断

简 介

本文主要介绍如何对运行在ESP32之上的MicroPython进行定时器中断的配置。有关ESP32定时器硬件的更多详情，请看这篇帖子： ESP32 Arduino：定时器中断 的第二部分。

测试是使用集成在FireBeetle ESP32开发板中的DFRobot的ESP-WROOM-32模块上进行的。使用软件是MicroPython IDE uPyCraft。

代 码

首先需要导入machine模块，以使用与定时器中断配置和处理相关的函数。

import machine

接下来，声明一个计数器，定时器中断函数将使用这个计数器告知主代码中断已发生。之所以采取这种方式，主要是因为中断运行速度非常快，不应在中断内进行函数调用（比如print）。
当中断发生时，中断处理函数只是简单地让计数器递增，我们在中断函数外边使用循环对计数器的数值进行检查，并做出相应的操作。

interruptCounter = 0

我们还会再定义一个计数器（http://docs.micropython.org/en/latest/library/machine.Timer.html ），用于保存自程序开始运行以来所发生的所有中断，以便将每一个新发生的中断计数值打印出来。

totalInterruptsCounter = 0

接着，新建一个Timer类的对象，这个类位于machine模块中。我们将使用这个对象对定时器中断进行配置。
该类的构造函数可接收一个数值参数（0到3），表示所要使用的定时器硬件（ESP32共有4种定时器硬件）。本例将使用定时器0。

timer = machine.Timer(0)

然后，声明一个叫做handleInterrupt的中断处理函数。该函数的输入参数是当中断被触发时的一个Timer类对象，但是在我们的代码中不会用到它。
函数内部逻辑非常简单，只是不断地递增interruptCounter变量。鉴于我们将对这个全局变量进行操作和修改，因此需要使用global关键字对其进行声明，然后才能使用。

def handleInterrupt(timer):
  global interruptCounter
  interruptCounter = interruptCounter+1

声明完中断处理函数之后，调用先前所创建Timer对象的init方法，以对定时器进行初始化。
该函数的输入参数包括中断周期（单位为毫秒）、定时器模式（一次性还是周期性）以及负责处理中断的回调函数。
本例将定时器设置为周期性运行（每秒一次）。所以周期参数就是1000，定时器模式参数是Timer类的PERIODIC常量。对于一次性定时器，只需将模式参数改成Timer类的ONE_SHOT常量即可。
最后，在回调参数中，把先前声明的中断处理函数传给它即可。

timer.init(period=1000, mode=machine.Timer.PERIODIC, callback=handleInterrupt)

现在定时器已经启动，我们再来看其他代码。如前所述，根据ISR发出的中断信号，我们将在主代码中对中断进行处理。由于例程非常简单，我们只是在一个无限循环中对interruptCounter变量进行轮询，以确定其值是否大于0。如果大于0，那就表示我们有中断需要处理。

当然，在实际的应用程序中，通常会需要进行其他计算，而不会仅仅对这个变量进行轮询。
如果检测到了中断，我们就需要使interruptCounter变量递减，表示我们将要对其进行处理。因为这个变量是与ISR共享的变量，为了避免冲突，递减操作需要在一个禁用中断的关键代码段内执行。

当然，这个关键代码段应该越短越好，然后就要重新使能中断。只有变量递减操作在关键代码段内执行，其余处理都在重新使能中断后的关键代码段之外进行。

所以，先通过调用machine模块的disable_irq函数将中断禁用。该函数会返回先前的IRQ状态，我们把它保存在一个变量中。要重新使能中断，只需调用machine模块的enable_irq函数（将之前保存的IRQ状态传给它作为输入参数）即可。在这两次函数调用之间，对共享变量进行访问和递减操作。

state = machine.disable_irq()
    interruptCounter = interruptCounter-1
    machine.enable_irq(state)

然后，将总中断计数器递增并打印出来，中断处理过程就完成了。最终代码如下所示，其中已经包含了打印代码以及检查中断是否发生的循环。

import machine
interruptCounter = 0
totalInterruptsCounter = 0
timer = machine.Timer(0)  
def handleInterrupt(timer):
  global interruptCounter
  interruptCounter = interruptCounter+1
timer.init(period=1000, mode=machine.Timer.PERIODIC, callback=handleInterrupt)
while True:
  if interruptCounter>0:
    state = machine.disable_irq()
    interruptCounter = interruptCounter-1
    machine.enable_irq(state)
    totalInterruptsCounter = totalInterruptsCounter+1
    print("Interrupt has occurred: " + str(totalInterruptsCounter))

测试代码

将代码上传到您的ESP32开发板并运行，即可对代码进行测试。输出结果如图1所示，控制台会每秒打印一条消息。

图1-ESP32上运行的MicroPython定时器中断例程输出结果。

注：本文作者是Nuno Santos，他是一位和蔼可亲的电子和计算机工程师，住在葡萄牙里斯本 (Lisbon)。
他写了很多有关ESP32、ESP8266的有用的教程和项目。

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