volatile - Documentação de Referência do Arduino

Descrição

A palavra chave volatile é conhecida como um qualificador de variáveis, e é geralmente usada antes do tipo de dado da variável, para modificar a forma com qual o compilador e o programa tratam a variável.

Declarar uma variável como volatile é uma diretiva para o compilador. O compilador é o software que traduz seu código C/C++ em linguagem de máquina, que são as instruções reais entendidas pelo chip microcontrolador na placa Arduino.

Especificamente, essa diretiva faz com que o compilador carregue a variável da RAM e não de um registrador, que é uma localização temporária da memória onde variáveis do programa são guardadas e manipuladas. Sob certas circunstâncias, o valor de uma variável armazenada em registradores pode ser impreciso.

Uma variável deve ser declarada volatile quando seu valor pode ser mudado por algo além do controle da seção de código na qual ela aparece, como uma thread paralela. No Arduino, o único lugar do código onde isso pode ocorrer é em seções associadas com interrupções, chamadas de rotina de serviço de interrupção (interrupt service routine).

variáveis volatile int ou long

Se a variável volatile é maior que um byte (ex. um int de 16 bits ou long de 32 bits), o microcontrolador não é capaz de lê-la em apenas um passo, porquê é um microcontrolador 8 bits. Isso significa que enquanto a seção principal do seu código (ex. seu loop) lê o primeiro ou os primeiros bytes da variável, a interrupção pode mudar os outros bytes. Isso irá produzir valores inesperados na variável.

Solução:

Enquanto a variável é lida, as interrupções são desativadas, de forma que estas não podem bagunçar as variáveis durante a leitura. Há algumas formas de se fazer isso:

noInterrupts
usar a macro ATOMIC_BLOCK. Operações atômicas são operações únicas para o microcontrolador - a menor unidade possível.

Código de Exemplo

// muda o estado do LED quando o estado do botão é mudado

int pin = 13;
volatile int state = LOW;

void setup() {
  pinMode(pin, OUTPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), blink, CHANGE);
}

void loop() {
  digitalWrite(pin, state);
}

void blink() {
  state = !state;
}

#include <util/atomic.h>  // essa biblioteca inclui a macro ATOMIC_BLOCK.


ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
  // código com interrupções bloqueadas (operações atômicas consecutivas não irão ser interrompidas)
}

Ver Também

LINGUAGEM attachInterrupt