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AVR开发 Arduino方法(一) 端口子系统

发布时间:2021-11-29 发布时间:
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Arduino UNO R3使用的主处理器ATMega328P上有3个8位的输入/输出端口,它们分别是PB,PC和PD。Arduino IDE提供的Blink示例可以帮助我们了解端口的数字输出功能:


1 int led = 13;

2

3 void setup() {

4 pinMode(led, OUTPUT);

5 }

6

7 void loop() {

8 digitalWrite(led, HIGH);

9 delay(1000);

10 digitalWrite(led, LOW);

11 delay(1000);

12 }

这个示例使Arduino 13(PB5)引脚上的LED闪烁。与数字输出相关的Arduino库函数有:


pinMode(pin, mode):配置指定引脚为输入或输出

pin:指定引脚

mode:OUTPUT(输出),INPUT(输入)或INPUT_PULLUP(带上拉电阻的输入)

digitalWrite(pin, value):从指定引脚输出电平

pin:指定引脚

value:LOW(低电平,0V),HIGH(高电平,5V)


ATMega328P的每个端口都由3个相关寄存器控制,方向寄存器DDRx(x = B, C, D)用于指定端口引脚方向,若向其中某位写入1,则该位控制的引脚被设置为输出,写入0则为输入。输出寄存器PORTx(x = B, C, D)在该端口引脚被设置为输出时,写入1则输出高电平,写入0则输出低电平;在该端口引脚被设置为输入时,写入1则对其启用上拉电阻,即在该端口引脚被悬空时默认输入高电平。输入寄存器PINx(x = B, C, D)在端口引脚被设置为输入时存储该端口引脚的输入,若端口引脚输入高电平,则寄存器相应位被置为1,输入低电平则置为0。


通过直接访问寄存器改写以上程序:


1 void setup() {

2 DDRB |= (1 << PB5);

3 }

4

5 void loop() {

6 PORTB ^= (1 << PB5);

7 delay(1000);

8 }

向电路中添加一个按键,让它的两端分别连接在Arduino 2(PD2)引脚和GND(地)引脚上(如下所示)。

这样使得按键在没有按下时2(PD2)引脚处于悬空状态,因此需要将2(PD2)引脚设置为带上拉电阻的输入模式:


1 const int buttonPin = 2;

2 const int ledPin = 13;

3

4 int buttonState = 0;

5

6 void setup() {

7 pinMode(ledPin, OUTPUT);

8 pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);

9 }

10

11 void loop(){

12 buttonState = digitalRead(buttonPin);

13

14 if (buttonState == HIGH) {

15 digitalWrite(ledPin, HIGH);

16 }

17 else {

18 digitalWrite(ledPin, LOW);

19 }

20 }


除了pinMode()函数外,与数字输入相关的Arduino库函数有:


digitalRead(pin):从指定引脚上读取电平

pin:指定引脚

函数返回LOW(低电平,0V)或HIGH(高电平,5V)


通过直接访问寄存器改写以上程序:


1 void setup() {

2 DDRB |= (1 << PB5);

3 DDRD &= ~(1 << PD2);

4 PORTD |= (1 << PD2);

5 }

6

7 void loop() {

8 if (PIND & (1 << PD2)) {

9 PORTB |= (1 << PB5);

10 } else {

11 PORTB &= ~(1 << PB5);

12 }

13 }



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