PIC单片机入门_输入输出端口详解
1.引言:
PIC单片机引脚图:在PIC16F87X 单片机中,28引脚型号的单片机有3 个I/O端口,分别是RA、RB和RC;40引脚型号单片机有5个 I/O端口,分别是RA、RB、RC、RD和RE。其中RA有6条口线,RE有3条口线,其余都有 8条口线。
PIC16F87X端口口线既可作普通I/O引脚,又可作某些部件或外围模块的外接引脚,比如端口引脚RC.4既可用作普通I/O脚,又可以作为SPI串行通信的数据输入引脚。这里只介绍端口的基本功能和基本用法,端口的其他复合功能,在以后介绍。
2.与输入/输出端口相关的2个寄存器
PIC单片机中各个I/O端口都具备两个基本的专用寄存器:端口数据寄存器和端口方向寄存器。如下所示。这些寄存器在RAM中都有统一的编址,即PIC单片机的端口都可以当作RAM单元来访问,无需专门的指令访问。
3.输入/输出端口的基本结构
PIC16F87X的3/5个端口不但结构上存在差异,而且同一端口的各口线的内部结构也略有差别,但是他们的基本结构模型,如下图所示。图中有三个D触发器(也称为锁存器)。其中Data Latch代表了端口数据寄存器,例如PORTA、PORTB、PORTC;TRIS Latch端口方向寄存器,例如TRISA、TRISB、TRISC;而Input Latch是端口设置为输入时作为缓冲器。3.1 基本输入/输出端口的工作原理
下面对端口口线进行的基本操作说明如下:⒈写I/O方向寄存器TRIS Latch
当方向寄存器中的内容为1时,则对应口线被设置为输入(Input);当其内容为0时,则对应引脚设置为输出(Output)。
⒉ 经端口引脚输出数据
要把端口口线作为输出,必须要把该口线预先设定为输出态,即相应的TRIS Latch的内容必须为0。
⒊从端口引脚输入数据
要把端口口线作为输入,必须要把该口线预先设定为输出态,即相应的TRIS Latch的内容必须为1。3.2输入/输出端口基本功能的应用举例
下面的实例是单键触发8位二进制累加计数器,是针对端口功能和ICD在线调试器上的硬件为基础而设计的。该实例中要用到的硬件电路如下图所示。图中端口RC外接8条支路,这8条支路构成了端口RC的输出电路,其中8只电阻起限流作用,保护端口引脚和发光二极管LED;LED在高电平时发光。图中还使用了端口RB的RB0口线作为外接输入引脚。电阻R4为限流电阻,对RB0引脚起保护作用;电阻R21为上拉电阻,将RB0电平拉高;开关SW1用来人工输入低电平脉冲信号。
程序设计思路 :刚接通电源时,8只发光二极管都不亮,表示计数器初始值为0。
按下开关SW1时,计数器值加l,D0点亮,表示二进制数00000001B,然后松开按钮;再次按下SW1时,计数器值又加1,D1点亮,表示二进制数00000010B,然后再松开按钮;依次类推。直到按了255次按钮时,D7~D0全部点亮,假如再次按动按钮将使计数器回0。如此循环往复。设计按钮输入程序时,有一点需要注意,就是必须处理按钮在按下或松开时存在抖动现象,以免产生误判。按钮的去抖动一般都是调用延迟程序来消除抖动的。即在程序设计中,当查询到RB0上的首次电平变化后,马上延迟τ(例如10ms),待RB0上的状态稳定后,再次查询确认,果真是按键动作(按下或者松开),方认定为有效,否则,判为干扰脉冲。程序清单如下:STATUS EQU 03H PORTB EQU 06H TRISB EQU 86H PORTC EQU 07H TRISC EQU 87H DATA1 EQU 20H ; DATA1为延时变量 DATA2 EQU 21H ; DATA2为延时变量 N1 EQU D'13' ;外层循环延时常数 N2 EQU 0FFH ;内层循环延时常数 RP0 EQU 5H ;体选位RP0 ORG 000H BSF STATUS, RP0 ;切换到RAM的体1MOVLW 00H ;将端口C设为输出MOVWF TRISC MOVLW 0FFH ;将端口B设置为输入MOVWF TRISB BCF STATUS, RP0 ;恢复到RAM的体0PORTC EQU 07H TRISC EQU 87H DATA1 EQU 20H ; DATA1为延时变量DATA2 EQU 21H ; DATA2为延时变量N1 EQU D'13' ;外层循环延时常数N2 EQU 0FFH ;内层循环延时常数RP0 EQU 5H ;体选位RP0 ORG 000H BSF STATUS, RP0 ;切换到RAM的体1MOVLW 00H ;将端口C设为输出MOVWF TRISC MOVLW 0FFH ;将端口B设置为输入MOVWF TRISB BCF STATUS, RP0 ;恢复到RAM的体0
汇编语言往往需要更多硬件知识,因此对于主攻软件或者有着良好C语言编程能力的人,我更像偏向于C编程。
以下是用C语言编写的程序:
include <pic.h> #define N1 13 //外循环 #define N2 0xff //内循环 static volatile bit PORTB0 @(unsigned)&PORTB*8+0; //端口可变设计 int DATA1,DATA2; main() {TRISC=0xff; //Input ??????? TRISC = 0x00; //OutputTRISB=0xff; //InputPORTC=0; //清零 check: if PORTB0==0 then goto check; //监测是否有电平信号输入 有效电平信号1DELAY(); //延时去抖动if PORTB0==0 then goto check;//去抖动确定PORTC++; //C语言设计好处 立刻就凸显出来了 CHECK1 if PORTB0==1 goto CHECK1; DELAY()if PORTB0==1 goto CHECK1;GOTO check;while(1) { }; } void DELAY() {DATA1=N1; LP0: DATA2=N2; LP1: if DATA2-- > 0 goto LP1; if DATA1-- > 0 goto LP0;return;}
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