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【官网例子分析系列】例子09--IO口

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    发表于 2024-5-5 16:06:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 durongze 于 2024-5-5 16:14 编辑

    注意事项:
        通常每个io口有8种模式:浮空输入,上拉输入,下拉输入,模拟输入,推挽输出,复用推挽,开漏输出,复用开漏
        但本mcu有4种:00准双向口,01推挽输出,10高阻输入,11开漏模式。
    -----------------------------------------------------------------
    概念介绍(这里主要关注P0端口,也就是P00-P03,P06-P07):
    总共 8个 端口,端口数据寄存器用Px表示,位用Px.n表示
    1.每个端口2个配置寄存器,PxM0,PxM1;两个模式寄存器对应的指定位有四种配置:
      00准双向口,01推挽输出,10高阻输入,11开漏模式
    2.每个端口1个上拉电阻控制寄存器,PxPU;
      0:禁止端口内部的 :禁止端口内部的 4.1K上拉
      1:使能端口内部的 :使能端口内部的 4.1K上拉
    3.每个端口1个施密特触发控制寄存器,PxNCS;
      0:使能端口的施密特触发功能。(上电复位后默认使能施密特触发)
      1:禁止端口的施密特触发功能。
    4.每个端口1个电平转换速度控制寄存器,PxSR;
      0:电平转换速度快,相应的上下冲会比较大
      1:电平转换速度慢,相应的上下冲比较小
    5.每个端口1个驱动电流控制寄存器,PxDR;
      0:增强驱动能力
      1:一般驱动能力
    6.每个端口1个数字信号输入使能控制寄存器,PxIE;
      0:禁止数字信号输入。
      1:使能数字信号输入。
    7.每个端口1个下拉电阻控制寄存器,PxPD;
      0:禁止端口内部的下拉电阻
      1:使能端口内部的下拉电阻

    IE:中断使能寄存器
        EA:总中断允许控制位。
        ELVD:低压检测中断允许位。
        EADC:A/D 转换中断允许位。
        ESn:串行口 n 中断允许位。
        ETn:定时/计数器 Tn 的溢出中断允许位。
        EXn:外部中断 n 中断允许位。
    IE2:中断使能寄存器2
        EUSB:USB 中断允许位。
        ESPI:SPI 中断允许位。
    IP:中断优先级控制寄存器
        PXn:外部中断n中断优先级控制位
        PTn:定时器n中断优先级控制位
        PSn:串口n中断优先级控制位
        PADC:ADC中断优先级控制位
        PLVD:低压检测中断优先级控制位
    IP2:中断优先级控制寄存器2
        PSPI:SPI中断优先级控制位
        PPWMA:高级PWMA中断优先级控制位
        PCMP:比较器中断优先级控制位
        PI2C:I2C中断优先级控制位
        PUSB:USB中断优先级控制位
    IP3:中断优先级控制寄存器3
        PRTC:RTC中断优先级控制位
        PI2S:I2S中断优先级控制位

    串口功能脚切换
    P_SW1:
        S1_S[1:0]:串口 1 功能脚选择位
    P_SW2:

    TCON        定时器控制寄存器
        TFn:Tn溢出中断标志。Tn被允许计数以后,从初值开始加1计数。
            当产生溢出时由硬件将TFn位置“1”,并向CPU请求中断,一直保持到CPU响应中断时,才由硬件清“0”(也可由查询软件清“0”)。
        TRn:定时器Tn的运行控制位。该位由软件置位和清零。
            当GATE(TMOD.7)=0,TRn=1时就允许T1开始计数,TRn=0时禁止Tn计数。
            当GATE(TMOD.7)=1,TRn=1且INT1输入高电平时,才允许Tn计数。

        IEn:外部中断n请求源(INT0/P3.2)标志。IEn=1 外部中断n向CPU请求中断,当CPU响应外部中断时,由硬件清“0”IEn(边沿触发方式)。
        ITn:外部中断源n触发控制位。ITn=0,上升沿或下降沿均可触发外部中断n。ITn=1,外部中断n程控为下降沿触发方式。
    TMOD        定时器模式寄存器
        Tn_GATE:控制定时器n,置1时只有在INTn脚为高及TRn控制位置1时才可打开定时器/计数器n。
        Tn_CT:  控制定时器n用作定时器或计数器,清0则用作定时器(对内部系统时钟进行计数),置1用作 计数器(对引脚Tn/P3.x外部脉冲进行计数)。
        Tn_M1/Tn_M0: 00 -> 16位自动重载模式; 01 -> 16位不自动重载模式; 10 -> 8位自动重载模式; 11 -> 停止工作;

    TL0         定时器0低8位寄存器
    TL1         定时器1低8位寄存器
    TH0         定时器0高8位寄存器
    TH1         定时器1高8位寄存器

    AUXR        辅助寄存器1
        Tnx12:定时器n速度控制位。
            0:12T 模式,即 CPU 时钟 12 分频(FOSC/12)  1:1T 模式,即 CPU 时钟不分频分频(FOSC/1)
        UART_M0x6:
        TnR:定时器n的运行控制位
            0:定时器n停止计数                          1:定时器n开始计算
        Tn_CT:控制定时器n用作定时器或计数器
            清0则用作定时器(对内部系统时钟进行计数),置1用作计数器(对引脚T2/P1.2外部脉冲进行计数)。
        EXTRAM:
        SnBRT:串口波特率

    INTCLKO     中断与时钟输出控制寄存器
        TnCLKO:定时器n时钟输出控制
            0:关闭时钟输出
            1:使能 P3.5 口的是定时器 0 时钟输出功能
            当定时器 0 计数发生溢出时,P3.5 口的电平自动发生翻转。
    WKTCL       掉电唤醒定时器低字节
    WKTCH       掉电唤醒定时器高字节
        WKTEN:掉电唤醒定时器的使能控制位
            0:停用掉电唤醒定时器
            1:启用掉电唤醒定时器
    T4T3M       定时器4/3 控制寄存器
        TnR:定时器n的运行控制位。         
            0:定时器n 停止计数                         1:定时器n 开始计数
        Tn_C/T:控制定时器n用作定时器或计数器。   
            清0则用作定时器(对内部系统时钟进行计数); 置1用作计数器(对引脚T4/P0.6外部脉冲进行计数)。
        Tnx12:定时器n速度控制位。
            0:12T 模式,即 CPU 时钟 12 分频(FOSC/12)
            1:1T 模式,即 CPU 时钟不分频分频(FOSC/1)
        TnCLKO:定时器n时钟输出控制
            0:关闭时钟输出
            1:使能 P0.x 口的是定时器 n 时钟输出功能

    T4H         定时器4 高字节
    T4L         定时器4 低字节
    T3H
    T3L
    T2H
    T2L

    TM0PS       定时器0 时钟预分频寄存器
    TM1PS
    TM2PS
    TM3PS
    TM4PS

    TimerN  :PTn,PTnH   TFn   ETn
        TFn:中断请求位
        ETn: 中断允许位

    SnCON : 串口n控制寄存器
        SnTI:串口n发送完成中断请求标志。需要软件清零。
        SnRI:串口n接收完成中断请求标志。需要软件清零。
        SnRB8:
        SnTB8:
        SnREN:
        SnSM2:
        SnSM1:
        SnSM0:
    ---------------------------------------------------------------------------------------
    例子分析:
        WTST = 0;  //设置程序指令延时参数,赋值为0可将CPU执行指令的速度设置为最快
        EAXFR = 1; //扩展寄存器(XFR)访问使能
        CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

       P0M1 = 0x30;   P0M0 = 0x30;   //设置P0.4、P0.5为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
        P1M1 = 0x30;   P1M0 = 0x30;   //设置P1.4、P1.5为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
        P2M1 = 0x3c;   P2M0 = 0x3c;   //设置P2.2~P2.5为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
        P3M1 = 0x50;   P3M0 = 0x50;   //设置P3.4、P3.6为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
        P4M1 = 0x3c;   P4M0 = 0x3c;   //设置P4.2~P4.5为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
        P5M1 = 0x0c;   P5M0 = 0x0c;   //设置P5.2、P5.3为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
        P6M1 = 0xff;   P6M0 = 0xff;   //设置为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
        P7M1 = 0x00;   P7M0 = 0x00;   //设置为准双向口

        display_index = 0;
      /*AUXR        辅助寄存器1
        Tnx12:定时器n速度控制位。
            0:12T 模式,即 CPU 时钟 12 分频(FOSC/12)  1:1T 模式,即 CPU 时钟不分频分频(FOSC/1)
        UART_M0x6:
        TnR:定时器n的运行控制位
            0:定时器n停止计数                          1:定时器n开始计算
        Tn_CT:控制定时器n用作定时器或计数器
            清0则用作定时器(对内部系统时钟进行计数),置1用作计数器(对引脚T2/P1.2外部脉冲进行计数)。
        EXTRAM:
        SnBRT:串口波特率*/  
        AUXR = 0x80;    //Timer0 set as 1T, 16 bits timer auto-reload,
        TH0 = (u8)(Timer0_Reload / 256);
        TL0 = (u8)(Timer0_Reload % 256);
        ET0 = 1;    //Timer0 interrupt enable
        TR0 = 1;    //Timer0 run
        EA = 1;     //打开总中断

        for(i=0; i<8; i++)  LED8 = 0x10; //上电消隐

        hour   = 12;    //初始化时间值
        minute = 0;
        second = 0;
        DisplayRTC();

        KeyCode = 0;    //给用户使用的键码, 1~16有效
        cnt10ms = 0;

        IO_KeyState = 0;
        IO_KeyState1 = 0;
        IO_KeyHoldCnt = 0;
        cnt50ms = 0;

        while(1)
        {
            if(B_1ms)   //1ms到
            {
                B_1ms = 0;
                if(++msecond >= 1000)   //1秒到
                {
                    msecond = 0;
                    RTC();
                    DisplayRTC();
                }
                if(msecond == 500)  DisplayRTC();   //小时后的小数点做秒闪


                if(++cnt50ms >= 50)     //50ms扫描一次行列键盘
                {
                    cnt50ms = 0;
                    IO_KeyScan();
                }

                if(KeyCode > 0)     //有键按下
                {
                    LED8[6] = KeyCode / 10; //显示键码
                    LED8[7] = KeyCode % 10; //显示键码

                    if(KeyCode == 25)   //hour +1
                    {
                        if(++hour >= 24)    hour = 0;
                        DisplayRTC();
                    }
                    if(KeyCode == 26)   //hour -1
                    {
                        if(--hour >= 24)    hour = 23;
                        DisplayRTC();
                    }
                    if(KeyCode == 27)   //minute +1
                    {
                        second = 0;
                        if(++minute >= 60)  minute = 0;
                        DisplayRTC();
                    }
                    if(KeyCode == 28)   //minute -1
                    {
                        second = 0;
                        if(--minute >= 60)  minute = 59;
                        DisplayRTC();
                    }
                    KeyCode = 0;
                }
            }
        }
    -----------------------------------------------------------------------------
    void IO_KeyScan(void)    //50ms call
    {
        u8  j;

        j = IO_KeyState1;   //保存上一次状态

        P0 = 0xf0;  //X低,读Y
        IO_KeyDelay();
        IO_KeyState1 = P0 & 0xf0;

        P0 = 0x0f;  //Y低,读X
        IO_KeyDelay();
        IO_KeyState1 |= (P0 & 0x0f);
        IO_KeyState1 ^= 0xff;   //取反

        if(j == IO_KeyState1)   //连续两次读相等
        {
            j = IO_KeyState;
            IO_KeyState = IO_KeyState1;
            if(IO_KeyState != 0)    //有键按下
            {
                F0 = 0;
                if(j == 0)  F0 = 1; //第一次按下
                else if(j == IO_KeyState)
                {
                    if(++IO_KeyHoldCnt >= 20)   //1秒后重键
                    {
                        IO_KeyHoldCnt = 18;
                        F0 = 1;
                    }
                }
                if(F0) // 只处理一次
                {
                    j = T_KeyTable[IO_KeyState >> 4];
                    if((j != 0) && (T_KeyTable[IO_KeyState& 0x0f] != 0))
                        KeyCode = (j - 1) * 4 + T_KeyTable[IO_KeyState & 0x0f] + 16;    //计算键码,17~32
                }
            }
            else    IO_KeyHoldCnt = 0;
        }
        P0 = 0xff;
    }

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    电路图如下:
    IO口.png
    IO口-mcu.png
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