AVR I/O口使用方法
系统调试 东西在于灵活运用,下面是用LED做的手表,内部是用AVR,ATmega48做的,请思考实现如何下 面的功能。 AVR 单片机的IO口是标准的双向端口,首先要设置IO口的状态,即:输入还是输出 DDRx寄存器就是AVR单片机的端口方向寄存器,通过设置DDRx可以设置x端口的状态。 DDRA = 0x0F //设置端口A高4位为输入状态,低4位为输出状态,因为0x0F对应的二进制为00001111b PORTA = 0x0F; //端口A高4位输出低电平,低4位输出高电平 小贴士: PORTA = 13; //端口A第4位置为高电平,其它为低电平,应为00000001左移3位后是00001000 有时候我们期望端口某一位设置成高电平,但是其它位的高低电平要保持不变,如何做呢?C语言是很强大 的,有办法!如下: PORTA |=13; //实现端口A第4位置为高电平,其它位的高低电平不受影响 那么大家就会问了,如何实现设置某一位为低电平,其它位的高低电平不变呢?建议大家思考1分钟再看下面 的内容。 将某端口相应位的高低电平翻转,即原来高电平变为低电平,低电平变为高电平,呵呵!好简单呦! PORTA = ~PORTA; //将PORTA按位取反后再赋值给PORTA 按位逻辑运算还有一个异或,这个也非常有意思,它能实现电平翻转,有兴趣大家看看书,算是给大家留个想 头吧! 再出个小题目! c=a; 通过中间变量c完成a、b变量内容的交换! a ^= b; 过程就是a异或b,b异或a,然后a再异或b就完成了! 异或的逻辑表 adm 真厉害,这个你都知道,看来是编程的行家。 交换变量这样的问题,如果你没看过相关的资料,初学者很难自己想出来的。 int a,b; a=3; b=5; a=a+b //a=8 b=5 b=a-b //a=8 b=3 a=a-b //a=5 a=3 这样仅仅是算法技巧的问题,现在很难遇到内存不够 的情况了。 交换变量这样的问题,如果你没看过相关的资料,初学者很难自己想出来的。 int a,b; a=a+b //a=8 b=5 void main (void) a = a + b; x ^= y;
本节的目的在于学习AVR的IO输出功能,对于AVR来说,它和传统的51单片机不 同,需要设置IO引脚方向。
作如下调试:
(1)改变IO方向,即将“LED_DDR=0XFF;”改为“0X00”,观察现象。
(2) 将语句:delay50ms(10);改为语句:delay50ms(1);可以看到LED闪的更快,眼都花了!
DDRx 端口方向寄存器相应位设置为1则对应的x端口相应位为输出状态,DDRx端口方向寄存器相应位设置为0则对应的x端口相应位为输入状态。
例如:
DDRA = 0xFF; //设置端口A所有口为输出状态,因为0xFF对应的二进制为11111111b
PORTx寄存器是AVR单片机的输出寄存器,端口输出状态设定好后通过设置PORTx可以使 端口x的相应位输入高电平或低电平来控制外部设备。
例如:
PORTA = 0xFF; //端口A所有口线输出高电平
利用位逻辑运算符对特定的端口进行设定。
PORTA = 17; //同理,第8位置高电平
上面的语句是简化的写法,分解一下就是:
PORTA = PORTA | (13); //数字1左移3位后与端口A进行按位或,结果就是端口A第4位置为高电平,其它位的高低电平不受影响
PORTA =~(13); //解释一下,首先将1左移3位变成00001000b,然后再按位取反变成11110111b,然后再与端口A做按位与运算,这样就实现了设置端口A第 4位为低电平,其它位的高低电平不变。
分解后的语句为:
PORTA = PORTA (~(13)); //结果是一样的
大家都知道已知a,b两个变量,再编程中要交换两个变量常用的方法是定义一个中 间变量c,然后:
a=b;
b=c;
不过大家想一想使用C语言能不能不用中间变量来完成 a、b变量的交换呢?答案肯定是能,因为C语言很强大!
不过还是希望大家先想一想再看答案,看完答案后再认真分析一下,体会编程的巧妙之处!
答 案:
使用到了C语言的按位异或逻辑操作,由于没有中间变量,同时逻辑运算的速度很快,整个交换过程比常规方法要快不少!
b ^= a;
a ^= b;
1 ^ 1 0
0 ^ 1 1
1 ^ 0 1
0 ^ 0 0
a=3;
b=5;
b=a-b //a=8 b=3
a=a-b //a......
又学一招,确实也很巧妙!有异曲同工之处。
我这些是看资料从别人那学来的,不过逻辑运 算要比算术运算快一倍以上,写了个程序在AVR Studio 中软件仿真了一下!
程序如下:
#include iom16v.h>
{
int a=10,b=20;
unsigned char x=30,y=40;
b = a - b;
a = a - b;
y ^= x;
x ^= y;
while (1);
}
首先仅仅运算,算术运算用了8个时钟单位,逻辑运算用了3个时钟单位,因为算术运算牵扯到了负数。
那变量赋值 呢,int 赋值用了4个时钟单位,unsigned char赋值用了2个时钟单位。
综合一下,算术运算用时12个单位,逻辑运算用时5个单位,效率要高 2.4倍! 项目编译完后会生成一个.cof的调试文件(我是用ICC,CV应该也有),用AVR Studio打开这个.cof文件,选好处理器型号(M16)就会进入软件仿真,按Alt+O快捷键设置处理器的频率,这样可以看运行的时间,否则只能看 运行时钟,时间就不准了。再下来就是按F11单步执行,F10是一下执行完一个过程,如:循环、函数等。时钟和运行时间可以在任意时间用鼠标右键清零,这 样数字比较直观,不用再加减。
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