31. Lektion: InterruptsAus Attraktor WikiVersion vom 30. Januar 2024, 10:48 Uhr von Kapest (Diskussion | Beiträge) InhaltsverzeichnisInterruptsDie Interrupts funktionieren NICHT mit der REPL. Also immer aus dem Editor starten! Wenn ein Programm mit Ctrl-C oder dem STOP-Button abgebrochen wird, läuft der Interrupt weiter. Also dann den Reset-Button auf dem Demoboard drücken oder den Stecker ziehen! Was ist ein Interrupt?Interrupt bedeutet unterbrechen. Genau das macht ein Interrupt. Er unterbricht das laufende Programm und führt stattdessen eine Interrupt-Service-Routine aus. Anschließend wird das zuvor unterbrochene Programm fortgesetzt. Interrupts werden in der Regel von einer Hardware ausgelöst. Z.B.
Micropython kennt 2 Interruptquellen:
Micropython stellt für die Pins Interrupts bereit. Dazu dient die Methode Pin.irq(). >>> from m5import import * >>> from machine import Pin >>> dir(Pin) ['__class__', '__name__', 'value', '__bases__', '__dict__', 'IN', 'IRQ_FALLING', 'IRQ_RISING', 'OPEN_DRAIN', 'OUT', 'PULL_DOWN', 'PULL_HOLD', 'PULL_UP', 'WAKE_HIGH', 'WAKE_LOW', 'init', 'irq', 'off', 'on'] Interrupts einrichtenDie Interruptfunktion ist eine Methode der Klasse Pin.
Pin.irq(handler=None, trigger=Pin.IRQ_FALLING | Pin.IRQ_RISING, *, priority=1, wake=None, hard=False) BeispielHier mit Lambda-Funktion als Interrupt-Handler. (s. Timer) # int_test_01.py from machine import Pin int_pin = Pin(14, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN) led_pin = Pin(22, Pin.OUT) led_pin.value(1) int_pin.irq(handler=lambda t:led_pin.toggle(), trigger=int_pin.IRQ_RISING) Interrupt TriggerFür den Pico stehen nur diese beiden Trigger zur Verfügung: Pin.IRQ_FALLING Pin.IRQ_RISING Trigger können auch ODER (|) verknüpft werden (Pin.IRQ_FALLING | Pin.IRQ_RISING) . Interrupt HandlerWährend die Einrichtung eines Interrupts einfach ist, unterliegt das Schreiben des Handlers einigen Einschränkungen. Wenn man diese nicht berücksichtigt wird man auf mysteriöses Fehlverhalten stoßen. Einschränkungen für Interrupt-HandlerInterrupt Handler können keinen Speicher benutzen. Deshalb ist ihre Anwendung eingeschränkt.
# Source: Electrocredible.com, Language: MicroPython from machine import Pin import time interrupt_flag=0 debounce_time=0 pin = Pin(5, Pin.IN, Pin.PULL_UP) led = Pin("LED", Pin.OUT) count=0 def callback(pin): global interrupt_flag, debounce_time if (time.ticks_ms()-debounce_time) > 500: interrupt_flag= 1 debounce_time=time.ticks_ms() pin.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=callback) while True: if interrupt_flag is 1: interrupt_flag=0 print("Interrupt Detected") led.toggle() Interrupt Handler schreibenISR’s sollten immer so kurz wie möglich gehalten werden. Nur Aktivitäten sie sofort ausgeführt werden müssen (z.B. Notstop) sollten in der ISR ausgeführt werden. Alles, was etwas warten kann sollte erst in der Hauptschleife bearbeitet werden. Dort gelten auch die eben dargestellten Einschränkungen nicht. Dazu ist in der ISR ein Flag zu setzen und in der Hauptschleife abzufragen. Probleme bei InterruptsInterrupts arbeiten auf Maschinencode Ebene. Deshalb kann es passieren, das ein Pythonbefehl mitten in seiner Ausführung unterbrochen wird und erst die ISR abgearbeitet wird bevor der Pythonbefehl zu Ende ausgeführt wird. Das kann zu Fehlern führen wenn die ISR etwas verändert, das vom Hauptprogramm bearbeitet wird. Dadurch können Fehler entstehen, die nur sporadisch auftreten und sehr schwer zu finden sind. Interrupts aus dem Kurs von 202213.02.2023 Micropython Kurs 2022 1
Interrupts
Was ist ein Interrupt?
Interrupt bedeutet unterbrechen. Genau das macht ein Interrupt.
Er unterbricht das laufende Programm und führt stattdessen eine
Interrupt-Service-Routine aus. Anschließend wird das zuvor
unterbrochene Programm fortgesetzt.
Interrupts werden in der Regel von einer Hardware ausgelöst. Z.B.
Taster, Timer oder ADC
>>> from m5import import * >>> from machine import Pin >>> dir(Pin) ['__class__', '__name__', 'value', '__bases__', '__dict__', 'IN', 'IRQ_FALLING', 'IRQ_RISING', 'OPEN_DRAIN', 'OUT', 'PULL_DOWN', 'PULL_HOLD', 'PULL_UP', 'WAKE_HIGH', 'WAKE_LOW', 'init', 'irq', 'off', 'on'] Wir müssen 3 Dinge tun um einen Interrupt zu implementieren: 1. Zuerst muss der Pin als Eingang konfiguriert werden. 2. Dann sollte der Handler definiert werden. 3. Und schließlich kann der Interrupt eingerichtet werden. # Pin von Button A konfigurieren from m5import import * from machine import Pin int_pin = Pin(37, Pin.IN, Pin.PULL_UP) def int_handler(): pass int_pin.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=int_handler) from m5import import * from machine import Pin from time import sleep_ms lcd.clear() main_loop_zahl = 0 interrupt_zahl = 0 main_text_box = M5TextBox(20, 10, str(main_loop_zahl), lcd.FONT_DejaVu24, 0xFFFFFF, rotate=0) interrupt_text_box = M5TextBox(120, 10, str(interrupt_zahl), lcd.FONT_DejaVu24,0xFFFFFF, rotate=0) int_pin = Pin(37, Pin.IN, Pin.PULL_UP) # Pin von Taster A mit Pullup-R def int_handler(int_info): # muss einen Parameter haben global interrupt_zahl global interrupt_text_box interrupt_zahl += 1 interrupt_text_box.setText(str(interrupt_zahl)) interrupt_text_box.show() print('Interrupt wurde ausgelöst!') return int_pin.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=int_handler) while True: main_loop_zahl += 1 main_text_box.setText(str(main_loop_zahl)) main_text_box.show() sleep_ms(1000) Wir wollen jetzt den an den Interrupt-Handler übergebenen Wert näher untersuchen. Dazu schaffen wir eine zweite Interruptquelle mit GPIO26. # int_test_006.py from m5import import * from machine import Pin from time import sleep_ms lcd.clear() interrupt_data = 0 interrupt_data_text_box = M5TextBox(60, 30, str(interrupt_data), lcd.FONT_DejaVu24,0xFFFFFF, rotate=0) int_pin37 = Pin(37, Pin.IN, Pin.PULL_UP) # Pin von Taster A int_pin26 = Pin(26, Pin.IN, Pin.PULL_UP) # Pin GPIO26 def int_handler(int_data): # muss einen Parameter haben global interrupt_data print(int_data) print(type(int_data)) interrupt_data = int_data interrupt_data_text_box.setText(str(interrupt_data)) interrupt_data_text_box.show() if int_data == Pin(37): print('Interrupt 37 wurde ausgelöst!') elif int_data == Pin(26): print('Interrupt 26 wurde ausgelöst!') else: print('Fehler!') return int_pin37.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=int_handler) int_pin26.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=int_handler) while True: pass Bei dem an den Interrupthandler übergebenen Wert int_info
handelt es sich um das Objekt des Pins an dem der Interrupt
eingegangen ist.
Ich hatte aufgrund der Darstellung im Display angenommen es
wäre ein String.
Wenn dieser Wert ausgewertet werden soll dann so:
if int_info == Pin(37):
Also keine Anführungszeichen! Es ist der Name einer Instanz der
Klasse Pin.
import machine int_state = machine.disable_irq() machine.enable_irq(int_state) count = 0 def cb(): # An interrupt callback count +=1 def main(): # Code to set up the interrupt # callback omitted while True: count += 1 Einschränkungen für Interrupt-Handler.
Interrupt Handler können keinen Speicher benutzen. Deshalb ist
ihre Anwendung eingeschränkt. Alles was zusätzlichen Speicher
benötigt kann in einer ISR nicht ausgeführt werden. Z.B:
● Es können keine Fließkommazahlen benutzt werden.
● Listen und Dictionaries können nicht erweitert werden.
● Es können nicht mehrere Werte zurückgegeben werden.
● Texte können nicht bearbeitet werden.
● Es können keine Fehlermeldungen erzeugt werden.
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