Порты ввода—вывода в микроконтроллере

Для каждого порта ввода—вывода в микроконтроллере имеется три специальных регистра:

· PORTx — регистр данных;

· DDRx — регистр управления;

· PINx — регистр непосредственного чтения состояния линий порта.

Регистр непосредственного чтения состояния линий порта доступен только для чтения, в то время как регистр данных и регистр управления доступны как для чтения, так и для записи.

Возможна запись логической единицы в любой разряд регистра PINx. Она приведет к переключению соответствующего разряда регистра данных (PORTx). Каждый разряд регистра PORTx управляет включением и отключением резистора внутренней нагрузки, если соответствующий разряд порта находится в режиме ввода.

Каждый разряд порта связан с тремя разрядами трех специальных регистров:

· DDxn;

· PORTxn;

· PINxn.

· бит DDxn — это разряд номер n регистра DDRx;

· бит PORTxn — это разряд номер п регистра PORTx;

· бит PINxn — это разряд номер п регистра PINx.

Бит DDxn регистра DDRx выбирает направление передачи информации соответствующего разряда. Если в DDxn записана логическая единица, разряд Рхn работает как выход. Если в DDxn записан логический ноль, разряд Рхn работает как вход.

Если разряд порта сконфигурирован как вход, установка бита PORTxn в единицу включает внутренний резистор нагрузки. Для отключения резистора нагрузки нужно в PORTxn записать логический ноль. Сразу после системного сброса все выводы всех портов переходят в третье (высокоимпендансное) состояние.

Если разряд порта сконфигурирован как выход (установка бита PORTxn в единицу), то эта единица появится на выходе порта. Если в разряд PORTxn записан логический ноль, то и на выходе будет ноль.

Запись логической единицы в разряд PINxn переключает значение разряда PORTxn (с единицы на ноль и наоборот), независимо от значения разряда DDRxn.

На Рис. 7 приведено расположение выводов (цоколевка) микроконтроллерa 1200. Выводы, обозначенные PB0, PB1,..., PB7, — это выводы порта В. Соответственно, выводы PD0...PD6 являются одами порта D. Порт D содержит всего семь битов, а не восемь. Порт может функционировать как вход и как выход. Каждый вывод порта можно использовать как вход так и как выход.

Если вывод является выходом, его состояние контролируется соответствующим битом регистра PORTx. Вывод может обеспечивать втекающий или вытекающий ток до 20 мА и, таким образом, способен напрямую управлять светодиодными индикаторами (СИД).