原创 AVR单片机专辑——I/O口

AVR单片机简介<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

1.       8位增强型内置Flash的精简指令集CPU（RISC）

2.       哈佛结构

3.       应用在计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通信设备、家用电器等领域

AVR的主要特性

1.       废除机器周期（时钟分频）

2.       大多数为单周期指令，取指周期短，可预取指令，流水作业

3.       硬件结构：采用局部寄存器存堆（32个寄存器文件）和单体高速输入输出方案（输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及其相应控制逻辑）

4.       高质量Flash，长寿命E² PROM，大容量SRAM，I/O口驱动能力强，脉冲调制PWM

本文主要介绍高档ATmega系列AVR单片机，主要有ATmega<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />8/16/32/64/128等，我就以ATmega128说起吧，其他型号基本相似。

第一讲：I/O口功能

Atmega128的I/O口具有真正的读-修改-写功能，可直接驱动LED和直流电机。在这里主要涉及到三个寄存器，分别为端口方向寄存器DDxn，数据寄存器PORTxn和输入引脚寄存器PINxn。在实际使用时，主要是使用加粗的，PUD是SFIOR中的，不过我以前编程没用到。

用I/O口可以实现LED显示、数码管显示、继电器以及键盘操作等。下面我来简单的介绍一下。由于我没有实物只能使用Proteus仿真。

LED显示：主要是使用I/O口实现LED的亮灭、流水灯以及LED闪烁。

数码管显示：主要是数码管显示和滚动。

继电器：主要是控制LED的亮灭。

键盘操作：主要是4个独立按键和一个4*4矩阵键盘，其中来说一下矩阵键盘的识别，用I/O口的低四位控制行，高四位控制列，在检测是否有键按下时，将I/O设置为输出，低四位输出低电平，高四位输出高电平，再将高四位设置为输入，低四位依然输出低电平，当有键按下时，高四位如果有低电平输入就代表有键按下。

接着就要检测是哪个键按下，将I/O口设置为输出，其中首先是第一行输出0，其他为1，然后将高四位设置为输入，当M1按下，第一列为0，以此类推，然后依次将其他行输出0。

在这些功能的实现中，主要是设置好端口的方向以及端口的输出数据寄存器的值。其中经常会用到置位复位操作，例如：PORTA|=BIT(2)——将A口2位置1，PORTA&=~BIT(2)——将A口2位清0。

硬件Proteus连接图和程序看附件。如果有错误，请指教。谢谢。