原创 MCS-51回顾之一 GPIO口

 2013-5-14 12:53  1499 9 9 分类: MCU/ 嵌入式文集: 单片机

单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
⒈ 电源:
⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；
⑵ VSS - 接地端；

⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。

⒊ 控制线:控制线共有4根，
  ⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
      ① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址
      ② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
  ⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
  ⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
       ① RST（Reset）功能：复位信号输入端。
       ② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
  ⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
       ① EA功能：内外ROM选择端。
       ② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。

我看完MCS-51的GPIO口之后，有如下结论：

P0 P1 P2 P3四组，每组八位的IO口，其中P0 P2 P3都有复用功能。

其中PO口的复用功能是可以做外部ROM或者外部RAM的数据总线/ 地址低位并行总线。

P2口的复用功能和P0很类似，但是没有数据总线的功能。他们在GPIO功能上也不是相同，P0口做输出的时候，是OD输出（无法输出高电平），所以需要外接上拉电路，虽然麻烦，但是带来一个新的好处就是可以自己设定上拉的电平高度，不一定和VDD一样了，可高一些；至于接的上拉电阻大小，这就根据你需要的sink和source current确认一下，一般工程上接个10K电阻就好了。对于P1口就是最纯粹的GPIO口（准双向口），在这个地方，值得注意的是，在所有IO口作输入时，总要先通过内部总线向锁存器写入“1”，使得输入引脚不至于被钳制在低电平（这个看看IO口内部结构分析一下就可以知道）。有的知识点提到我们读取引脚数据的方式有两种，一种是直接读引脚，还有一种是读锁存器的数据，两种方式有一些差别，对于某一个Pin长期输入来说，无需每次都对锁存器赋值，直接读引脚就好了；而对于某个引脚先读数据再在cpu处理完了再输出给这个引脚，这个方式的话就采用读锁存器的方式。最后讲一下P3口，P3口是MCS-51外设的复用口，包含串口、外部中断、定时器和外部RAM控制。

下面举几个例子来小试牛刀一下：

P3=0xfd;

delay

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联系我们熟悉32位单片机STM32。

STM32的每个GPIO口都可以编程，和51一样，都不能位寻址；STM32的每个IO端口都有7个寄存器来控制。他们分别是：配置模式的2个32位的端口配置寄存器CRL和CRH；2个32位的数据寄存器IDR和ODR；1个32位的置位/复位寄存器BSRR；一个16位的复位寄存器BRR；1个32位的锁存寄存器LCKR

目前我们使用模式寄存器和数据寄存器就可以实现简单的GPIO口控制功能。

首先，开系统时钟和对应的外设时钟，然后复位所需的IO口的模式配置，复位结束之后进行置位，这里要提到一点的是，对数据寄存器的操作可以直接赋值寄存器，还可以使用一种叫做位带操作的方式，类似于位寻址；这个比较方便。

/*初始化GPIO设置，为所需要的模式*/

GPIOC->CRL&=0XFFFFFFF0;//Clear PORTC.0 Seting

GPIOC->CRL|=0X0000003;//设置为推挽输出

GPIOC->ODR=1<0; //PC.0初始化为逻辑1

/*位带操作宏定义*/

#define LED0 PCout(0)// PC0

#define LED1 PDout(2)// PD2

PS：那有几个问题想提出来：

1.Q:单片机复位后，IO口是什么状态？

A:据我的理解，51单片机复位后IO默认为输出模式，各个引脚的状态因为芯片内部结构已经固化死了，所以都是确定的，可以看内部结构分析得到。