单片机IO端口.pptx

ATmega16芯片有PORTA、PORTB、PORTC和 PORTD（简称PA、PB、PC和PD）4组8位，共32位通用I/O接口，分别对应于芯片上32个I/O引脚。所有这些I/O接口都是双向口，双功能复用。其中第一功能均作为数字通用I/O接口使用，而复用功能则分别用于中断、定时计时器、USART、I2C和SPI串行通信、模拟比较、捕捉等应用。这些I/O口同外围电路的有机组合，构成各式各样的单片机嵌入式系统的前向、后向通道接口，人机交互接口和数据通信接口，可实现千变万化的应用。通用通用I/O口口通用通用I/O口口通用通用I/O口口通用通用I/O口口通用通用I/O口口通用通用I/O口的主要特点口的主要特点双向可独立位控的I/O口。PA、PB、PC和PD4个接口都是8位双向I/O口，每一个引脚都可以单独进行定义，相互不受影响。PushPull大电流驱动。每个I/O口输出方式均采用推挽式缓冲输出，提供大电流的驱动，直接驱动小功率器件。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。DDRx可控的方向寄存器。AVR采用3个寄存器来控制I/O口。比一般单片机多了一个方向控制器，用于控制I/O口的输入、输出方向。通用通用I/O口使用说明口使用说明先正确设置DDRx方向寄存器，是否使用内部上拉电阻，再进行I/O口的读写操作。AVR的I/O复位后初始状态位输入工作方式，内部上拉电阻无效，因此外部引脚呈现三态高阻输入状态。AVR单片机使能内部上拉电阻可以节省外部上拉电阻。I/O口用于输出时，PORTx=1表示输出高电平，输出电流；PORTx=0表示输出低电平，吸纳电流。I/O口用于输入时，读取外部引脚电平时，应读取PINx的值。PORTx=1表示I/O内部上拉电阻有效，PORTx=0表示不使用内部上拉电阻，外部引脚呈高阻输入状态。改变I/O口的工作方式由输出为输入时，必须等待一个时钟周期后才能读取外部引脚PINx的值。unsigned char i;PORTB=(1PB7)|(1PB6)|(1PB1);/*定义上拉电阻和设置高电平输出*/DDRB=(1DDB3)|(1DDB2)|(1DDB1);/*为端口引脚定义方向*/_NOP();/*为了同步插入nop 指令*/i=PINB;/*读取端口引脚*/Bit 2 PUD:禁用上拉电阻。置位时，即使将寄存器DDxn 和PORTxn 配置为使能上拉电阻,I/O 端口的上拉电阻也被禁止。I/O口第二功能口第二功能I/O口第二功能口第二功能I/O口第二功能口第二功能I/O口第二功能口第二功能I/O口第二功能口第二功能通用通用I/O接口的输出设计要点接口的输出设计要点 通过设置端口的数据寄存器PORTx，就可以将端口定义为输出的工作方式，就可以控制对应I/O口外围引脚的输出逻辑电平，输出0或1。这样就可以通过程序来控制I/O口，输出各种类型的逻辑信号，如方波脉冲，控制外围电路执行各种动作。当应用I/O口输出时，在系统的软硬件设计上应注意以下问题：输出电平的转换和匹配。一般AVR系统的工作电源为5V，所以I/O口的输出电平为5V。当连接的外围器件和电路采用不是5V驱动时，应考虑输出电平转换电路。输出电路的驱动能力。AVR单片机能够提供输出20mA左右驱动电流和输入40mA左右的灌入电流。当连接外围器件和电路需要大电流驱动时，应考虑使用功率驱动电路。输出电平转换的延时。AVR是一款高速单片机，当系统时钟为8MHz时，执行一条指令的时间约为0.125us，这意味着将一个I/O引脚置1后，再置0需要0.125us。在一些应用中，往往需要较长时间的高电平驱动脉冲，如步进电机、动态LED数码管驱动等，因此在软件设计中要考虑转换时间的延时。对于不精确的延时应用，可采用编写软件延时程序；对于精确的延时，则要用AVR内部定时器。流水灯的设计流水灯的设计发光二极管一般为砷化镓半导体二极管，当导通电压超过0.7V时，二级管导通发光，道通电流5mAI10mA，长引脚为正极。流水灯原理图流水灯原理图流水灯程序流程图流水灯程序流程图开始初始化端口（方向、数据）、初始化芯片设置变量，改变端口数据调用延时程序HD74HC5958-bit Shift Register/Latch This device each contains an 8-bit serial-in,parallel-out shift register that feeds an 8-bit D-type storage register.The storage register has parallel 3-state outputs.Separate clocks are provided for both the shift register and the storage register.The shift register has a direct-overriding clear,serial input,and serial output pins for cascading.Both the shift register and storage register clocks are positive-edge triggered.If the user wishes to connect both clocks together,the shift register state will always be one clock pulse ahead of the storage register.HC595驱动原理图驱动原理图HC595驱动程序流程图驱动程序流程图开始初始化端口，初始化芯片，初始化HC595设置端口与HC595端口对应连接输出字节一位数据给74HC595芯片整字节数据串行转并行输出指向下一位字节数据字节数据左移，是否移到第7位否i 是i 课后练习课后练习一个发光管以间隔一个发光管以间隔200ms闪烁闪烁利用利用74HC595，8个发光管来回流动闪亮，第个个发光管来回流动闪亮，第个管亮管亮100ms。8个发光管间隔个发光管间隔200ms由上至下，再由下至上，再由上至下，再由下至上，再重复一次，然后全部熄灭再以重复一次，然后全部熄灭再以300ms间隔全部闪间隔全部闪烁烁5次。重复此过程。次。重复此过程。