第5章数字输入输出

第5章 数字I/O 数字I/O脚有专用和复用。 数字I/O脚的功能通过9个16位控制寄存器来控制。 控制寄存器分为两类： （1）I/O复用控制寄存器（MCRX)，来选择I/O脚是外设 功能还是I/O功能。 （2）数据方向控制寄存器（PXDATDIR)：控制双向I/O 脚的数据和数据方向。 注意：数字I/O脚是通过映射在数据空间的控制寄存器 来控制的，与器件的I/O空间无任何关系。 240X/240XA多达41只数字I/O脚，多数具有复用功能。 5.1 数字I/O寄存器简介 I/O复用引脚见下图。 表5-1列出I/O模块中有用的寄存器，地址为：7090h— 709Fh。 注意：映射到数据存储器空间。 当复用I/O脚被配置为外设功能或I/O时，引脚的 状态可通过读I/O数据寄存器来获取。 外设 功能 引脚 上拉或下拉 （内部） 1－外设功能 I/O方向位 0 1 0-输入 I/O口数据位 读/写 1-输出 输出输入 开关控制位 0－I/O功能 I/O端口F数据和方向寄存器PFDATDIR7096h I/O端口E数据和方向寄存器PEDATDIR7095h I/O端口D数据和方向寄存器PDDATDIR709Eh I/O端口C数据和方向寄存器PCDATDIR709Ch I/O端口B数据和方向寄存器PBDATDIR709Ah I/O端口A数据和方向寄存器PADATDIR7098h MUX控制寄存器CMCRC I/O7094h MUX控制寄存器BMCRB I/O7092h MUX控制寄存器AMCRA I/O7090h 功能寄存器地址 表5-1 数字I/O控制寄存器 5.2 I/O 端口复用控制寄存器 3个I/O端口复用控制寄存器： MCRA、MCRB、 MCRC。 （1） I/O端口复用控制寄存器A 地址： 7090h 表5-2 I/O端口复用控制寄存器A的配置 位 外设功能 通用I/O MCRA.0 SCITXD IOPA0 MCRA.1 SCIRXD IOPA1 位 外设功能 通用I/O MCRA.2 XINT1 IOPA2 MCRA.3 CAP1/QEP1 IOPA3 MCRA.4 CAP2/QEP2 IOPA4 MCRA.5 CAP3 IOPA5 MCRA.6 PWM1 IOPA6 MCRA.7 PWM2 IOPA7 MCRA.8 PWM3 IOPB0 MCRA.9 PWM3 IOPB1 MCRA.10 PWM3 IOPB2 MCRA.11 PWM4 IOPB3 MCRA.12 T1PWM/T1CMP IOPB4 MCRA.13 T2PWM/T2CMP IOPB5 MCRA.14 TDIRA IOPB6 MCRA.15 TDIRB IOPB7 表5-2 I/O端口复用控制寄存器B的配置 位 外设功能 通用I/O MCRB.0 W/R* IOPC0 MCRB.1 BIO* IOPC1 MCRB.2 SPISIMO IOPC2 MCRB.3 SPISOMI IOPC3 MCRB.4 SPICLK IOPC4 MCRB.5 SPISTE* IOPC5 MCRB.6 CANTX IOPC6 MCRB.7 CANRX IOPC7 （2）I/O端口复用控制寄存器B 地址： 7092h 位 外设功能 通用I/O MCRB.8 XINT2/ADCSOC IOPD0 MCRB.9 EMU0 保留 MCRB.10 EMU1 保留 MCRB.11 TCK 保留 MCRB.12 TDI 保留 MCRB.13 TDO 保留 MCRB.14 TMS 保留 MCRB.15 TMS2 保留 表5-3 I/O端口复用控制寄存器C的配置 位 外设功能 通用I/O MCRC.0 CLKOUT IOPE0 MCRC.1 PWM7 IOPE1 MCRC.2 PWM8 IOPE2 MCRC.3 PWM9 IOPE3 MCRC.4 PWM10 IOPE4 （3） I/O端口复用控制寄存器C 地址：7094h 位 外设功能 通用I/O MCRC.5 PWM11 IOPE5 MCRC.6 PWM12 IOPE6 MCRC.7 CAP4/QEP3 IOPE7 MCRC.8 CAP5/QEP4 IOPF0 MCRC.9 CAP6 IOPF1 MCRC.10 T3PWM/T3CMP IOPF2 MCRC.11 T4PWM/T4CMP IOPF3 MCRC.12 TDIRB IOPF4 MCRC.13 TCLKINB IOPF5 MCRC.14 保留 IOPF6 MCRC.15 保留 IOPF7 5.3 数据和方向控制寄存器 6个数据和方向控制寄存器（PXDATDIR),包含两个功能 位。 （1） I/O方向位 如果引脚被选择了通用I/O，方向位决定了是输入（0） 还是输出（1）。 （2） I/O数据位 如果引脚被选择了通用I/O，当方向选为输入，则可从 该位上读取数据，当方向选为输出，则可向该位写 入数据 。 如I/O端口被选择作通用I/O引脚，数据和方向控制寄 存器可以控制数据和I/O引脚的数据方向。 如I/O端口被选择作外设功能时，数据和方向控制寄 存器的设置对相应的引脚无影响。 （1）I/O端口A数据和方向控制寄存器（PADATDIR)， 地址：7098h 位15-8：AnDIR PA7-PA0的数据方向 0：相应引脚配置为输入 1：相应引脚配置为输出 位7-0：IOPA7-IOPA0 如果AnDIR=0，引脚配置为输入 0－相应引脚的电平读为低电平 1－相应引脚的电平读为高电平 如果AnDIR=1，引脚配置为输出 0－设置相应引脚，使其输出信号为低电平时有效 1－设置相应引脚，使其输出信号为高电平时有效 如果I/O端口用作通用I/O，则必须对数据和方向寄存 器进行初始化设置，为输入还是输出。 （2） I/O端口B数据和方向控制寄存器（PBDATDIR)， 地址：709Ah （3） I/O端口C数据和方向控制寄存器（PCDATDIR)， 地址：709Ch （4） I/O端口D数据和方向控制寄存器（PDDATDIR)， 地址：709Eh （5） I/O端口E数据和方向控制寄存器（PEDATDIR)， 地址：7095h （6） I/O端口F数据和方向控制寄存器（PFDATDIR)， 地址：7096h 5.4 数字I/O端口配置实例 配置：选择I/O引脚的功能，且设置I/O引脚的方向。 I/O配置实例程序： MCRA .set7090h ;可将这些映射语句放于240x.h文件中 PADATDIR .set7098h ;可将这些映射语句放于240x.h文件中 PBDATDIR .set709Ah ;可将这些映射语句放于240x.h文件中 LDP #0E1h ;指向相应的数据页面 LACC #0h ;设置MCRA所有位均为0 SACL MCRA ;配置为I/O脚，选择引脚IOPA0－ ;IOPA7和IOPB0－IOPB7 SACL PADATDIR ;引脚IOPA0－IOPA7配置为输入，低有效 LACC #0F00h ;引脚IOPB7－IOPB4配置为输入 SACL PBDATDIR ;引脚IOPB3－IOPB0配置为输出 LACC PBDATDIR ;读取引脚IOPB7－IOPB4输入状态 AND #00F0h ;A为输入状态 上为一个数字I/O的实际配置程序，对于每个寄存器的定义 已介绍，对于所有数字I/O配置定义的参考表，见P81。 5.5 数字I/O应用实例 5.5.1 使用数字I/O查询输入信号 接口电路如下图所示。 在I/O初始化时，需设置引脚为I/O，且需要选择信号 方向。程序见参考书。 5.5.2 使用数字I/O输出信号 本例为使用I/O端口输出4个信号，分别连接到4个LED。 输出脚与LED间接一触发器SN74HCT273,对LED驱动。 使用：PWM3/IOPB0、PWM4/IOPB1、PWM5/IOPB2、 PWM6/IOPB3作为输出。 PWM7/IOPE1作为SN74HCT273的选通信号。 如何实现对4个LED的循环驱动？即DS0→DS1→DS2 →DS2，参考程序见P86。