AVR IO接口基本结构与输出应用(参考).ppt

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1、ATmega16芯片有PORTA、PORTB、PORTC、PORTD（简称PA、PB、PC、PD）4组8位，共32路通用I/O接口，分别对应于芯片上32根I/O引脚。所有这些I/O口都是双（有的为3）功能复用的。模拟集成电路的特点模拟集成电路的特点其中第一功能均作为数字通用I/O接口使用，复用功能则分别用于中断、时钟/计数器、USRAT、I2C和SPI串行通信、模拟比较、捕捉等应用。通用I/O接口基本结构与输出应用I/O口的基本结构每组I/O口配备三个8位寄存器，它们分别是方向控制寄存器DDRx，数据寄存器PORTx，和输入引脚寄存器PINx（

2、x=ABCD）。I/O口的工作方式和表现特征由这3个I/O口寄存器控制。方向控制寄存器DDRx用于控制I/O口的输入输出方向，即控制I/O口的工作方式为输出方式还是输入方式。当DDRx=1时，I/O口处于输出工作方式。当PORTx=1时，I/O引脚呈现高电平，同时可提供输出20mA的电流；而当PORTx=0时，I/O引脚呈现低电平，同时可吸纳20mA电流。当DDRx=0时，I/O处于输入工作方式此时引脚寄存器PINx中的数据就是外部引脚的实际电平，通过读I/O指令可将物理引脚的真实数据读入MCU。此外，当I/O口定义为输入时（DDRx=0

3、），通过PORTx的控制，可使用或不使用内部的上拉电阻。表6.1是AVR通用I/O端口的引脚配置情况表中的PUD为寄存器SFIOR中的一位，它的作用相当AVR全部I/O口内部上拉电阻的总开关。当PUD=1时，AVR所有I/O内部上拉电阻都不起作用（全局内部上拉无效）；而PUD=0时，各个I/O口内部上拉电阻取决于DDRXn的设置。(1).使用AVR的I/O口，首先要正确设置其工作方式，确定其工作在输出方式还是输入方式。(2)当I/O工作在输入方式，要读取外部引脚上的电平时，应读取PINxn的值，而不是PORTxn的值。(3)当I/O工作在输入方

4、式，要根据实际情况使用或不使用内部的上拉电阻。(4)一旦将I/O口的工作方式由输出设置成输入方式后，必须等待一个时钟周期后才能正确的读到外部引脚PINxn的值。I/O端口寄存器PA口寄存器—PORTA、DDRA、PINA各个位的具体定义正确使用AVR的I/O口要注意：(1)先正确设置DDRx方向寄存器，再进行I/O口的读写操作。(2)AVR的I/O口复位后的初始状态全部为输入工作方式，内部上拉电阻无效。所以，外部引脚呈现三态高阻输入状态。(3)用户程序需要首先对要使用的I/O口进行初始化设置，根据实际需要设定使用I/O口的工作方式（输出还是输入

5、），当设定为输入方式时，还要考虑是否使用内部的上拉电阻。(4)在硬件电路设计时，如能利用AVR内部I/O口的上拉电阻，可以节省外部的上拉电阻。C语言中的位操作AVR通用I/O端口的主要特点为：双向可独立位控的I/O口Push-Pull大电流驱动(最大40mA)可控制的引脚内部上拉电阻每一位引脚内部都有独立的，可通过编程设置的，设定为上拉有效或无效的内部上拉电阻。当I/O口被用于输入状态，且内部上拉电阻被激活（有效）时，如果外部引脚被拉低，则构成电流源输出电流（uA量级）。可控的方向寄存器DDRxC语言中的位操作a

6、b–-按位或这个表达式指示中a

7、被表达式中的b按位进行或运算这惯用于打开某些位尤其常用

8、=的形式例如PORTA

9、=0x80;//打开位7(最高位)a&b–-按位与这个运算在检查某些位是否置1时有用例如If((PORTA&0x81)==0)//检查位7和位0注意圆括号需要括在&运算符的周围因为它和==相比运算优先级较低这是C程序中很多错误的原因之一a^b–-按位异或这个运算对一个位取反有用例如在下面的例子中位7是被翻转的PORTA^=0x80;//翻转位7~a–-按位取反在表达式中这个运算执行一个取反当用按位与运算关闭某些位时与这个运算组合使用尤其有用如PORTA&=~0x80

10、;//关闭位7PORTC

11、=（1<

12、（1<

13、=(1<

14、(1<

15、输出时，在系统的软硬件设计上应注意的问题有：输出电平的转换和匹配。输出电流的驱动能力。I/O口输出为“1”时，可以提供20mA左右的驱动电流。输出为“