我是潘，曾经是个工程师。这是 “Arduino 公开课” 系列的入门教程。前面几课讲解了外部中断，现在开始介绍内部中断，往后还会深入 Arduino 的内核来分析内部中断的机制，并做一些很酷的实验。有任何疑问请在评论区提出，我会逐一回答。
如果我在写稿，收到外界指令，比如电话声响去接电话、听到门铃声去开门，那叫做外部中断。内部中断呢？我在规定的时间点上，去做一些事情，不管此刻正在干什么。尽管我没日没夜地写稿，但我每天肯定会在12点、18点两个时间段去吃饭，吃完继续写，就像定了一个闹钟。
Arduino 已经内置了闹钟，它们叫做定时器，可以设定 Arduino 隔多长时间干一件其他事情。不过，中断时间不能太长，否则会影响正常的工作。
其实，在第12课 利用霍尔传感器测速的过程中，我们已经用到了定时器，只不过是通过程序调用millis() 的方式来实现，但程序中断有一个问题：占用CPU资源、效率不高、而且不准确（millis()会被外部中断打断）。而Arduino 内置的三个硬件定时器：timer1、timer2、timer3，不会占用CPU资源、而且非常精确。
我们要感谢 Arduino 平台完善的开发环境，要调用硬件定时器并不困难，因为 Arduino 社区已经有不少库函数供使用（否则，就要非常复杂的编程）。常用的有三个：TimerOne、MsTimer2、和 FlexiTimer2（打包下载），使用方法都很类似。先看看第一个演示程序：
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/*
作者：Ardui.Co
效果：使用定时器让板载LED每0.5s切换一下状态
版本：1.0
更新时间：2017年2月21日
*/
#include “TimerOne.h”
voidsetup()
{
pinMode(13,OUTPUT);
Timer1.initialize(500000);// 初始化 Timer1 ，定时器每间隔 0.5s（500000us = 500ms = 0.5s）执行中断函数一次
Timer1.pwm(9,512);// 设置D9 PWM 占空比为50%
Timer1.attachInterrupt(Flash); // 设定 callback 为 Timer 的中断函数
}
voidFlash()
{
digitalWrite(13,digitalRead(13)^1);// “^”异或符，如果为HIGH，输出 LOW，反之亦然
}
voidloop()
{
//这家伙很轻松，啥都不用做
}
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顾名思义 TimerOne 库函数调用的是 Timer1 定时器。
注意 Arduino 的 PWM 输出是依靠内置的3个 Timer 来控制的，所以 Timer1 会同时影响到 D9、D10 两个端口的 analogWrite() 方法，但可以通过调用 Timer1.pwm(pin, duty, period) 来设定，duty 是占空比（分辨率为10bits，取值0~1023），period 是可选参数，设定周期，如果不设定则为默认值，范围为 1 ~ 8388480us，即最大可产生1MHz方波 。
再看看 MsTimer2 ：
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/*
作者：Ardui.Co
效果：使用定时器让D13 LED 每0.5s 切换一下状态
版本：1.0
更新时间：2017年2月22日
*/
#include <MsTimer2.h>
voidFlash(){
digitalWrite(13,digitalRead(13)^1);
}
voidsetup(){
pinMode(13,OUTPUT);
MsTimer2::set(500,Flash);// 定时器间隔 0.5s （500ms = 0.5s）
MsTimer2::start();//开始计时
}
voidloop(){
//这家伙很轻松，啥都不用做
}
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程序实在很简单，但 TimerOne 和 MsTimer2 的区别非常大，前者调用的是Timer1 是 16bit 定时器，分辨率可以达到1us，而后者调用Timer2 是8bit 定时器分辨率只能达到1ms。而且 TimerOne 的函数方法要比 MsTimer2 丰富，更多用法可参考官方文档。
MsTimer2 目前已经更新为 FlexiTimer2，用法完全是一样的，但后者增加了“分辨率“参数：
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/*
作者：Ardui.Co
效果：使用定时器让D13 LED 每0.5s 切换一下状态
版本：1.0
更新时间：2017年2月22日
*/
#include <FlexiTimer2.h>
voidFlash(){
digitalWrite(13,digitalRead(13)^1);
}
voidsetup(){
pinMode(13,OUTPUT);
FlexiTimer2::set(500,1.0/1000,Flash);
FlexiTimer2::start();
}
voidloop(){
//这家伙很轻松，啥都不用做
}
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分辨率是个 double 参数，如果将 1/1000 设置为 1/1280，即每秒会调用中断函数Flash() 1280次，也可以理解为 1/1280 秒，那么中断周期就是 500 * 1/1280。
现在有了硬件定时器，霍尔传感器测速程序就可以不用 millis() 来计时，提高效率和精确度：
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/*
作者：Ardui.Co
效果：霍尔传感器测试方法3
版本：1.0
更新时间：2017年2月22日
*/
#include <MsTimer2.h>
constbyteinterruptPin=3;
floatVal=0;//设置变量Val，计数
voidsetup(){
Serial.begin(9600);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin),count,FALLING);//触发信号必须是变化的，上升或下降皆可
MsTimer2::set(1000,Print);//每秒打印一次
MsTimer2::start();
}
voidloop(){
//这家伙很轻松，啥都不用做
}
voidcount(){
Val+=1;
}
voidPrint(){
Serial.println(Val *60);
Val=0;
}
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其实，关于中断我们只是入了门，介绍了最基础的用法，但已经满足现阶段，应用层面的开发需求了。进阶教程里面，我们将继续深入探讨，各种问题，比如中断的优先级别、利用定时器产生更频率的 PWM、中断能做与不能做的事（先提醒一下：中断程序内不能使用I2C、SPI、串口等通信协议）等一系列问题。