通用輸入輸出端口-芯片資料

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,3.1,通用輸入輸出端口,（,G,eneral,P,urpose,I,nput&,O,utput,）,本節(jié)內(nèi)容,GPIO,概述,MSP430,的,GPIO,特點,MSP430 GPIO,寄存器,GPIO,官方庫函數(shù),GPIO,應(yīng)用示例,GPIO,基本都是用于芯片與片外器件或設(shè)備的交互。,檢測數(shù)字輸入，如鍵盤或開關(guān)信號；,驅(qū)動,LED,，蜂鳴器或,LCD,等其他指示器；,控制片外器件，較高級的使用可以用它們（通過程序）模擬很多器件的時序達到控制相應(yīng)器件的目的，比如模擬,SPI,和模擬總線等。,GPIO,概述（,1/4,）,GPIO,GPIO(,General Purpose I/O,),，通用輸入輸出端口,。,應(yīng)用,特性,GPIO,是,MCU,與外界交互的重要途徑，它具有如下的特性：,可以獨立控制每個,GPIO,口的方向（輸入,/,輸出模式）；,可以獨立設(shè)置每個,GPIO,的輸出狀態(tài)（高,/,低電平）；,所有,GPIO,口在復(fù)位后都有個默認方向（或輸入或輸出）。,GPIO,概述（,2/4,）,寄存器概述,GPIO,口都是按組規(guī)劃，有的芯片是,8,個,GPIO,口一組，有的是,16,個或,32,個為一組。一般每個,GPIO,口都需要做兩個寄存器位：一是選擇口線方向（輸入輸出）二是需要一個數(shù)據(jù)位（用于設(shè)置輸出數(shù)據(jù)和讀取輸入數(shù)據(jù)）。所以一組,GPIO,口至少會有兩個寄存器,GPIOxDIR,和,GPIOxDATA,。,GPIOxDIR:,控制各個,GPIO,口的方向；,GPIOxDATA:,用于各個,GPIO,口的輸入輸出數(shù)據(jù)。,GPIO,概述（,3/4,）,寄存器工作圖,GPIOxDATA,寄存器,輸入鎖存,輸出鎖存,GPIOxDIR,寄存器,三態(tài)門,輸入緩沖,讀寫,I/O PIN,選擇輸出,選擇輸入,禁止,GPIO,概述（,4/4,）,端口類型豐富,有端口,P1,、,P2,、,P3,、,P4,、,P5,、,P6,、,P7,、,P8,、,P9,、,P10,、,P11,、,S,和,COM,。產(chǎn)品因型號不同可包含上述所有或部分端口。如下表所示：,MSP430,的,GPIO,特點（,1/4,）,具有中斷能力的端口：,P1,和,P2,。,端口,P1,和,P2,具有輸入輸出、中斷和外部模塊功能。這些 功能可以通過它們各自,9,個控制寄存器的設(shè)置來實現(xiàn)。,不具有中斷能力的端口：,P3,和其他端口,P3,和其他端口沒有中斷能力，其余功能同,P1,和,P2,，,可以實現(xiàn)輸入輸出功能和外圍模塊功能。,端口,COM,和,S,這些端口實現(xiàn)與液晶片的直接接口。,COM,端口為液晶片的公共端，,S,口為液晶片的段碼端。詳細使用方式，請參見本書第四章液晶驅(qū)動模塊部分。,MSP430,的,GPIO,特點（,2/4,）,端口引腳還可以獨立的配置成特殊功能，例如,：,USART,通用串行同步,/,異步通信模塊；,模擬信號比較器；,模擬,數(shù)字轉(zhuǎn)換器；,其他功能,(,請參見具體芯片的數(shù)據(jù)手冊,),。,MSP430,各端口和功能，如下表所示：,功能豐富,MSP430,的,GPIO,特點（,3/4,）,MSP430,各種端口有大量的控制寄存器供用戶操作。最大限度提供了輸入,/,輸出的靈活性。,每個,I/O,口都可以獨立編程。,輸入或輸出可任意組合。,P1,和,P2,所有,I/O,口都具有邊沿可選的輸入中斷功能。,可以按字節(jié)輸入輸出，也可按位進行操作。,可設(shè)置,I/O,口的上拉或下拉功能。,可配置,I/O,驅(qū)動能力（高驅(qū)動強度或低驅(qū)動強度）。,寄存器豐富,MSP430,的,GPIO,特點（,4/4,）,PxDIR,輸入輸出方向寄存器,相互獨立的,8,位分別定義了,8,個引腳的輸入,/,輸出方向。,使用輸入和輸出功能時，應(yīng)該先定義端口的方向。,PxDIR,配置：,Bit=1:,將端口引腳設(shè)置為輸出模式；,Bit=0:,將端口引腳設(shè)置為輸入模式。,例，設(shè)置,P1,端口的,P1.0,引腳為輸出方向，其余引腳（,P1.1P1.7,）設(shè)置為輸入方向。,P1DIR=0 x01;/,設(shè)置,P1,端口,P1.0,引腳為輸出方向,GPIO,寄存器（,1/9,）,該寄存器是只讀寄存器，即用戶不能對它寫入。,這個寄存器是只讀的，其中的每一位都反映了其對應(yīng)的,I/O,引腳的輸入信號,(,引腳配置為通用,I/O),。,PxIN,配置,:,Bit=1:,輸入為高電平,;,Bit=0:,輸入為低電平,;,PxIN,輸入寄存器,GPIO,寄存器（,2/9,）,輸出寄存器是可讀可寫的。這個寄存器的每個位都反映了寫入相應(yīng)輸出引腳的值。,將需要的值寫入該寄存器，控制輸出引腳的電平狀態(tài)。,PxOUT,配置,:,Bit=1:,輸,出,為高電平,;,Bit=0:,輸出為低電平,;,PxOUT 輸出寄存器,GPIO,寄存器（,3/9,）,2024/10/24,14,PxREN 上拉或下拉電阻使能寄存器,Bit=1:,引腳選擇上拉,;,上拉電阻簡單來說就是把電平拉高，通常用4.710K的電阻接到Vcc電源,。,PxREN,寄存器中的每一位可使能或禁用相應(yīng),I/O,引腳的上拉,/,下拉電阻。,PxREN,配置,:,Bit=1:,使能上拉,/,下拉電阻,;,Bit=0:,禁用上拉,/,下拉電阻。,當(dāng)使能引腳上拉或下拉功能時，通過 設(shè)置,PxOUT,相應(yīng)位來選擇。,V,CC,引腳,Px.x,R,R,引腳上拉,GPIO,寄存器（,4/9,）,2024/10/24,15,GPIO,寄存器（,4/9,）,PxREN 上拉或下拉電阻使能寄存器,Bit=1:,引腳選擇上拉,上拉電阻簡單來說就是把電平拉高，通常用4.710K的電阻接到Vcc電源,。,Bit=0:,引腳選擇下拉,;,下拉電阻則是把電平拉低，電阻接到GND地線上,。,PxREN,寄存器中的每一位可使能或禁用相應(yīng),I/O,引腳的上拉,/,下拉電阻。,PxREN,配置,:,Bit=1:,使能上拉,/,下拉電阻,;,Bit=0:,禁用上拉,/,下拉電阻。,當(dāng)使能引腳上拉或下拉功能時，通過 設(shè)置,PxOUT,相應(yīng)位來選擇。,V,CC,引腳,Px.x,R,R,引腳下拉,I/O,端口還具有其他片內(nèi)外設(shè)功能，為減少引腳，將這些外設(shè)功能與,I/O,端口引腳復(fù)用來實現(xiàn)。,PxSEL,來選擇引腳的,I,/,O,端口功能與外圍模塊功能。,PxSEL,的配置,:,Bit=0:,選擇引腳為,I/O,端口,;,Bit=1:,選擇引腳為外設(shè)功能。,PxSEL 功能選擇寄存器,GPIO,寄存器（,5/9,）,PxDS 輸出驅(qū)動強度寄存器,PxDS,寄存器的每個位，設(shè)置引腳的輸出強度為高驅(qū)動強度或低驅(qū)動強度。,默認值為低驅(qū)動強度。,PxDS,的配置,:,Bit=0:,低驅(qū)動強度；,Bit=1:,高驅(qū)動強度。,GPIO,寄存器（,6/9,）,該寄存器的,8,位與端口的,8,個引腳一一對應(yīng)，其中某一位置位表示允許對應(yīng)的引腳在電平變化（上升沿或下降沿）時產(chǎn)生中斷，否則，表示禁止該位的中斷。,每個,PxIE,位使能的中斷請求都與相應(yīng)的,PxIFG,中斷標(biāo)志相關(guān)聯(lián)，可通過寫,PxOUT,和,PxDIR,來設(shè)置,PxIFG,。,PxIE,的配置,:,Bit=1:,允許中斷；,Bit=0:,禁止中斷。,PxIE 中斷使能寄存器,（,僅中斷端口,P1,和,P2,）,GPIO,寄存器（,7/9,）,PxIES,中斷觸發(fā)沿選擇寄存器,（,僅中斷端口,P1,和,P2,）,如果允許,Px,口的某個引腳中斷,(,即,PxIE,和,GIE,已設(shè)置,),，還需定義該引腳的中斷觸發(fā)方式。,該寄存器可讀可寫，寄存器的8位分別對應(yīng)Px口8個引腳,PxIES,的配置,:,Bit=1:,下降沿使相應(yīng)中斷標(biāo)志置位；,Bit=0:,上升沿使相應(yīng)中斷標(biāo)志置位。,GPIO,寄存器（,8/9,）,該寄存器用來表示對應(yīng)引腳是否產(chǎn)生了由,PxIES,設(shè)定的電平跳變。,如果在,GIE,置位，引腳對應(yīng)的中斷使能寄存器,PxIE,位置位，則會向,CPU,請求中斷處理。,中斷標(biāo)志,PxIFG.0,PxIFG.7,共用一個中斷向量，,PxIFG.0,PxIFG.7,不會自動復(fù)位。必須用軟件來判定 是對哪一個事件服務(wù)，并將相應(yīng)的標(biāo)志復(fù)位。,PxIFG,的配置,:,Bit=0:,沒有中斷請求；,Bit=1:,有中斷請求。,PxIFG 中斷標(biāo)志寄存器,（,僅中斷端口,P1,和,P2,）,GPIO,寄存器（,9/9,）,GPIO_setAsOutputPin()/,設(shè)置為輸出引腳,GPIO_setAsInputPin()/,設(shè)置為輸入引腳,GPIO_setAsInputPinWithPullDownresistor(),/設(shè)置為輸入上拉,GPIO API,被分成三組函數(shù)：,GPIO,的引腳配置函數(shù)，處理中斷的函數(shù)，以及引腳狀態(tài)的函數(shù)。,GPIO,的引腳配置函數(shù),GPIO,官方庫函數(shù)（,1/4,）,GPIO_setAsInputPinWithPullUpresistor(),/,設(shè)置為輸入下拉,GPIO_setDriveStrength()/,設(shè)置引腳驅(qū)動強度,GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(),/,設(shè)置為外設(shè)輸出引腳,GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(),/,設(shè)置為外設(shè)輸入引腳,GPIO,的引腳配置函數(shù)（續(xù)）,GPIO,官方庫函數(shù)（,2/4,）,GPIO,官方庫函數(shù)（,3/4,）,GPIO_enableInterrupt()/,使能中斷,GPIO_disbleInterrupt()/,禁止中斷,GPIO_clearInterruptFlag()/,清除中斷標(biāo)志位,GPIO_getInterruptStatus()/,獲取中斷狀態(tài),GPIO_interruptEdgeSelect()/,選擇中斷沿,GPIO,中斷處理函數(shù),GPIO,官方庫函數(shù)（,4/4,）,GPIO_setOutputHighOnPin()/,引腳輸出為高,GPIO_setOutputLowOnPin()/,引腳輸出為低,GPIO_toggleOutputOnPin()/,翻轉(zhuǎn)引腳,GPIO_getInputPinValue()/,獲取引腳輸入值,GPIO,引腳狀態(tài)的函數(shù),示例,1,軟件編程示例（偽代碼）,用,P1.0,口控制發(fā)光二極管,P1DIR=0 x01;,/,設(shè)置,P1,端口,P1.0,引腳為輸出方向,P1,OUT|=0X01;/,輸出,1,，燈亮,P1.0,LED,P1,OUT /,輸出,0,，燈滅,GPIO,應(yīng)用示例（,1/4,）,GPIO,應(yīng)用示例（,2/4,）,示例,1,也可以能過調(diào)用庫函數(shù)來實現(xiàn)（偽代碼）,/,設(shè)置,P1.0,引腳為輸出引腳,GPIO_setAsOutputPin(,MSP430_BASEADDRESS_PORT1_R,GPIO_PORT_P1,GPIO_PIN0);,/,讓,P1.0,輸出高電平,GPIO_setOutputHighOnPin(,MSP430_BASEADDRESS_PORT1_R_,GPIO_PORT_P1,GPIO_PIN0);,/,讓,P1.0,輸出低電平,GPIO_setOutputLowOnPin(,MSP430_BASEADDRESS_PORT1_R,GPIO_PORT_P1,GPIO_PIN0);,P1.0,LED,2024/10/24,27,示例,2,利用按鍵改變,LED,的亮滅，按鍵對應(yīng)的引腳配置為中斷方式。,#include,void main(void),/,關(guān)閉看門狗,WDTCTL=WDTPW|WDTHOLD;,P4DIR|=0 x08;/,選擇,P4.3,為輸出,P