Arduino 中斷時執行下一個副程式問題

網友在下面這篇文章中留言問了一個問題 :

# Arduino 按鈕開關測試 (二) : 硬體中斷法 (Interrupt)

"若好幾支副程式A程式B程式C程式D程式依序被呼叫,然後B程式值行的時間太久所以我想中斷後直接看到C程式"

簡言之就是希望中斷發生後跳到下一個副程式. 因為篇幅有點長, 所以我把回覆內容記在這裡. 已經好久沒寫 Arduino 程式, 有點生疏了. 還好勤於寫測試筆記有案可稽, 要恢復記憶比較容易.

硬體接線很簡單, 我在 D2 接上一個按鈕, 啟用內部上拉電阻讓平時為 HIGH, 而按下按鈕時接地為 LOW 以觸發中斷.

在下列模擬程式中我定義了 a(), b(), c(), d() 四個副程式, 裡面又呼叫一個 doSomething() 副程式來模擬耗時的工作, 這裡使用 delay(1) 跑 10000 次迴圈, 故正常無中斷情況下 10 秒才會跑完. 注意, 這裡不用 delay(1000) 跑 10 圈, 或直用 delay(10000) 的原因是, delay() 被中斷後跑去執行中斷常式再回來時, 似乎不是跳到 delay() 下一個指令, 而是會繼續把 delay() 沒跑完的休息時間跑完, 這樣會造成中斷後還是得等 delay() 休息結束才會去執行下一個副程式.

在 loop() 中依序呼叫此四個副程式, 當中斷發生時主控權會轉移到 int0() 執行, 印出 "Interrupted ..." 同時把預設為 false 的 breakloop 旗標設為 true 以便回到被中斷的 doSomething() 時可以跳出迴圈, 執行下一個副程式 :

const byte intPin=2; //interrupt pin D2
int debounceDelay=200; //debounce delay (ms)
void int0();
void a();
void b();
void c();
void d();
void doSomething();
boolean debounced();
boolean breakloop=false;    #跳出迴圈旗標

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(intPin, INPUT_PULLUP); //enable pull-up resistor of input pin
  attachInterrupt(0, int0, LOW); //enable int0 (D2)
  }

void loop() {
  a();
  b();
  c();
  d();
  }

void a() {
  Serial.println("running a ...");
  doSomething();
  }

void b() {
  Serial.println("running b ...");
  doSomething();
  }

void c() {
  Serial.println("running c ...");
  doSomething();
  }

void d() {
  Serial.println("running d ...");
  doSomething();
  }  

void doSomething() {
    for (int i=0; i<10000; i++) {
      if (breakloop) {       #若被中斷服務程式 int0() 設定為 true
        breakloop=false;   #重置旗標
        break;                    #跳出迴圈                
        }
      delay(1);
      }
  }

void int0() { //interrupt handler
  if (debounced()) {
    Serial.println("Interrupted ... ");
    breakloop=true;
    }
  }

boolean debounced() { //check if debounced
  static unsigned long lastMillis=0; //record last millis
  unsigned long currentMillis=millis(); //get current elapsed time
  if ((currentMillis-lastMillis) > debounceDelay) {
    lastMillis=currentMillis; //update lastMillis with currentMillis
    return true; //debounced
    }
  else {return false;} //not debounced
  }

監控視窗輸出結果如下 :

running a ...
Interrupted ...
running b ...
Interrupted ...
running c ...
running d ...
Interrupted ...
running a ...
Interrupted ...
running b ...
running c ...
running d ...
running a ...
running b ...
Interrupted ...
running c ...
Interrupted ...
running d ...

每按一下按鈕就會馬上跳到下一個副程式執行.