第8章數(shù)字輸入輸出

第8章數(shù)字輸入輸出I/O41只I/O引腳，大部分是復(fù)用的。DSP復(fù)位時(shí),大部分I/O引腳會(huì)被上拉為數(shù)字輸入的模式。數(shù)字I/O腳有專用和復(fù)用之分。其功能可通過9個(gè)16位控制寄存器來控制。控制寄存器分為兩類：（1）I/O復(fù)用控制寄存器（MCRx)，用來選擇I/O腳是片內(nèi)外設(shè)功能還是通用I/O功能；（2）數(shù)據(jù)方向控制寄存器（PxDATDIR)：用來控制雙向I/O腳的數(shù)據(jù)傳送方向。注意：上述數(shù)字I/O腳是通過控制寄存器（映射在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間）來控制的，與器件的I/O空間無任何關(guān)系。8.1數(shù)字I/O寄存器簡介I/O復(fù)用引腳的結(jié)構(gòu)見圖6-1。由圖可看出復(fù)用I/O引腳如何實(shí)現(xiàn)來引腳功能選擇和數(shù)據(jù)傳送方向選擇的。

表8-1列出了與I/O模塊有關(guān)的寄存器，地址為：7090h-709Fh（映射在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間）表8-1LF240x/240xA的數(shù)字I/O控制寄存器地址 寄存器 功能7090h MCRA I/O復(fù)用控制寄存器A7092h MCRB I/O復(fù)用控制寄存器B7094h MCRC I/O復(fù)用控制寄存器C地址 寄存器 功能7098h PADATDIR I/O端口A數(shù)據(jù)和方向寄存器709Ah PBDATDIR I/O端口B數(shù)據(jù)和方向寄存器709Ch PCDATDIR I/O端口C數(shù)據(jù)和方向寄存器709Eh PDDATDIR I/O端口D數(shù)據(jù)和方向寄存器7095h PEDATDIR I/O端口E數(shù)據(jù)和方向寄存器7096h PFDATDIR I/O端口F數(shù)據(jù)和方向寄存器保留位是不可操作的，讀出為0，寫入對它無影響。注意：當(dāng)復(fù)用I/O腳無論是被配置為外設(shè)功能還是為通用I/O時(shí)，引腳的狀態(tài)都可通過讀I/O數(shù)據(jù)寄存器來獲取。6.2I/O端口復(fù)用控制寄存器LF240x/240xA具有3個(gè)I/O端口復(fù)用控制寄存器：

MCRA、MCRB、MCRC。（1）I/O端口復(fù)用控制寄存器A(MCRA)，映射地址：

7090h，其配置見表8-2。

表8-2I/O端口復(fù)用控制寄存器A的配置位位的名稱引腳功能選擇基本功能（MCRA.n=1）一般I/O端口（MCRA.n=0）0MCRA.0SCITXDIOPA01MCRA.1SCIRXDIOPA12MCRA.2XINT1IOPA23MCRA.3CAP1/QEP1IOPA34MCRA.4CAP2/QEP2IOPA45MCRA.5CAP3IOPA56MCRA.6PWM1IOPA67MCRA.7PWM2IOPA7續(xù)表8-2位位的名稱引腳功能選擇基本功能（MCRA.n=1）一般I/O端口（MCRA.n=0）8MCRA.8PWM3IOPB09MCRA.9PWM4IOPB110MCRA.10PWM5IOPB211MCRA.11PWM6IOPB312MCRA.12T1PWM/T1CMPIOPB413MCRA.13T2PWM/T2CMPIOPB514MCRA.14TDIRAIOPB615MCRA.15TCLKINAIOPB7（2）I/O端口復(fù)用控制寄存器B，映射地址：7092h，其配置見表8-3。（3）I/O端口復(fù)用控制寄存器C(MCRC)，映射地址：7094hI/O端口復(fù)用控制寄存器C的格式如下，其配置見表8-4

。表8-3I/O端口復(fù)用控制寄存器B的配置位位的名稱引腳功能選擇基本功能（MCRB.n=1）一般I/O端口（MCRB.n=0）0MCRB.0W/RIOPC01MCRB.1BIOIOPC12MCRB.2SPISIMOIOPC23MCRB.3SPISOMIIOPC34MCRB.4SPICLKIOPC45MCRB.5SPISTEIOPC56MCRB.6CANTXIOPC67MCRB.7CANRXIOPC7續(xù)表8-3位位的名稱引腳功能選擇基本功能（MCRB.n=1）一般I/O端口（MCRB.n=0）8MCRB.8XINT2/ADCSOCIOPIOPD009MCRB.9EMU0保留10MCRB.10EMU1保留11MCRB.11TCK保留12MCRB.12TDI保留13MCRB.13TDO保留14MCRB.14TMS1保留15MCRB.15TMS2保留表8-4I/O端口復(fù)用控制寄存器C的配置位位的名稱引腳功能選擇基本功能（MCRC.n=1）一般I/O端口（MCRC.n=0）0MCRC.0CLKOUTIOPE01MCRC.1PWM7IOPE12MCRC.2PWM8IOPE23MCRC.3PWM9IOPE34MCRC.4PWM10IOPE45MCRC.5PWM11IOPE56MCRC.6PWM12IOPE67MCRC.7CAP4/QEP3IOPE7續(xù)表8-4位位的名稱引腳功能選擇基本功能（MCRB.n=1）一般I/O端口（MCRB.n=0）8MCRC.8CAP5/QEP4IOPF09MCRC.9CAP6IOPF110MCRC.10T3PWM/T3CMPIOPF211MCRC.11T4PWM/T4CMPIOPF312MCRC.12TDIRBIOPF413MCRC.13TCLKINBIOPF514MCRC.14TMS1IOPF615MCRC.15保留保留8.3數(shù)據(jù)和方向控制寄存器LF2407/2407A有6個(gè)數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PxDATDIR),這些數(shù)據(jù)和方向控制寄存器包含控制引腳的兩個(gè)功能位。I/O方向位如果引腳被選擇通用I/O，方向位決定了該引腳是作輸入（0）還是輸出（1）。I/O數(shù)據(jù)位如果引腳被選擇了通用I/O，當(dāng)方向選為輸入，則可從該位上讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)方向選為輸出，則可向該位寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)I/O端口被選擇作通用I/O引腳，數(shù)據(jù)和方向控制寄存器可以控制數(shù)據(jù)和I/O引腳的數(shù)據(jù)方向。如果I/O端口被選擇作外設(shè)功能時(shí)，數(shù)據(jù)和方向控制寄存器的設(shè)置對相應(yīng)的引腳無影響。下面詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)和方向控制寄存器。（1）I/O端口A數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PADATDIR)，映射地址：7098h,格式如下。位15-8：AnDIR

PA7-PA0的數(shù)據(jù)方向

0－相應(yīng)引腳配置為輸入

1－相應(yīng)引腳配置為輸出位7-0：IOPAn如果AnDIR=0，引腳配置為輸入:

0－相應(yīng)引腳的電平讀為低電平

1－相應(yīng)引腳的電平讀為高電平如果AnDIR=1，引腳配置為輸出:

0－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為低電平

1－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為高電平當(dāng)引腳選擇為通用I/O功能時(shí)，那么I/O端口A數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PADATDIR)的數(shù)據(jù)位與對應(yīng)的I/O

如果I/O端口用作通用I/O，則必須對數(shù)據(jù)和方向寄存器進(jìn)行初始化設(shè)置，規(guī)定其為輸入端口還是輸出端口。（2）I/O端口B數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PBDATDIR)，映射地址：709AhI/O端口B數(shù)據(jù)和方向控制寄存器的格式如下。 位15-8：BnDIRPB7-PB0的數(shù)據(jù)方向 0－相應(yīng)引腳配置為輸入 1－相應(yīng)引腳配置為輸出 位7-0：IOPBn 如果BnDIR=0，引腳配置為輸入方式。 0－相應(yīng)引腳的電平讀為低電平 1－相應(yīng)引腳的電平讀為高電平 如果BnDIR=1，引腳配置為輸出 0－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為低電平時(shí)有效 1－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為高電平時(shí)有效當(dāng)引腳選擇為通用I/O功能時(shí)，那么I/O端口B數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PBDATDIR)的數(shù)據(jù)位與對應(yīng)的I/O引腳。

（3）

I/O端口C數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PCDATDIR)， 映射地址：709Ch I/O端口C數(shù)據(jù)和方向控制寄存器的格式如下。位15-8：CnDIRPC7-PC0的數(shù)據(jù)方向 0－相應(yīng)引腳配置為輸入 1－相應(yīng)引腳配置為輸出位7-0：IOPC7-IOPC0 如果CnDIR=0，引腳配置為輸入。 0－相應(yīng)引腳的電平讀為低電平

1－相應(yīng)引腳的電平讀為高電平 如果BnDIR=1，引腳配置為輸出 0－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為低電平 1－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為高電平當(dāng)引腳選擇為通用I/O功能時(shí)，那么I/O端口C數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PCDATDIR)的數(shù)據(jù)位與對應(yīng)的I/O引腳。（4）I/O端口D數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PDDATDIR)， 映射地址：709EhI/O端口D數(shù)據(jù)和方向控制寄存器的格式如下。 位15-9：保留位 位8：D0DIR 0－相應(yīng)引腳配置為輸入 1－相應(yīng)引腳配置為輸出 位7-1：保留 位0：

IOPD0 如果D0DIR=0，引腳配置為輸入。 0－相應(yīng)引腳的電平讀為低電平 1－相應(yīng)引腳的電平讀為高電平 如果D0DIR=1，引腳配置為輸出 0－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為低電平時(shí)有效 1－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為高電平時(shí)有效當(dāng)引腳選擇為通用I/O功能時(shí)，那么I/O端口D數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PDDATDIR)的數(shù)據(jù)位與對應(yīng)的I/O引腳。（5）I/O端口E數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PEDATDIR)，地址：7095h I/O端口E數(shù)據(jù)和方向控制寄存器的格式如下位15-8：EnDIR

0－相應(yīng)引腳配置為輸入 1－相應(yīng)引腳配置為輸出位7-0：IOPEn 如果EnDIR=0，引腳配置為輸入。 0－相應(yīng)引腳的電平讀為低電平 1－相應(yīng)引腳的電平讀為高電平 如果EnDIR=1，引腳配置為輸出 0－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為低電平時(shí)有效

1－設(shè)置相應(yīng)引腳，使其輸出信號為高電平時(shí)有效當(dāng)引腳選擇為通用I/O功能時(shí)，那么I/O端口E數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PEDATDIR)的數(shù)據(jù)位與對應(yīng)的I/O引腳。（6）I/O端口F數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PFDATDIR)，映射地址：7096hI/O端口E數(shù)據(jù)和方向控制寄存器的格式如下。 位15:保留位

位14-8：EnDIR

0－相應(yīng)引腳配置為輸入 1－相應(yīng)引腳配置為輸出位7-0：IOPFn 如果FnDIR=0，引腳配置為輸入。 0－相應(yīng)引腳的電平讀為低電平 1－相應(yīng)引腳的電平讀為高電平 如果FnDIR=1，引腳配置為輸出 0－設(shè)置相應(yīng)引腳，使輸出為低電平有效 1－設(shè)置相應(yīng)引腳，使輸出為高電平有效當(dāng)引腳選擇為通用I/O功能時(shí)，那么I/O端口E數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PFDATDIR)的數(shù)據(jù)位與對應(yīng)的I/O引腳如表。8.4數(shù)字I/O端口配置實(shí)例在使用數(shù)字I/O之前，需用軟件對數(shù)字I/O進(jìn)行配置，選擇I/O引腳的功能，且設(shè)置I/O引腳的數(shù)據(jù)方向，然后才可以讀取數(shù)據(jù)或輸出數(shù)據(jù)。下面為一個(gè)基本的數(shù)字I/O配置實(shí)例的匯編源程序。讀者可參照此程序，來配置其它的任何數(shù)目的數(shù)字I/O

MCRA .set7090h;可將這些映射語句放于240x.h文件中

PADATDIR .set7098h;可將這些映射語句放于240x.h文件中 PBDATDIR.set709Ah;可將這些映射語句放于240x.h文件中

LDP#0E1h ;指向相應(yīng)的數(shù)據(jù)頁面

LACC#0h;設(shè)置MCRA所有位均為0

SACLMCRA ;將引腳IOPA0-7和IOPB0-7配置為I/O引腳

SACLPADATDIR;引腳IOPA0-7配置為輸入，低電平有效

LACC#0F00h;引腳IOPB7-IOPB4配置為輸入

SACLPBDATDIR;引腳IOPB3-IOPB0配置為輸出

LACCPBDATDIR;讀取引腳IOPB7-IOPB4的輸入狀態(tài)

AND#00F0h;A為輸入狀態(tài)上面為一個(gè)數(shù)字I/O的實(shí)際配置程序，對于每個(gè)寄存器的定義可以參考前面的介紹，為了讀者使用方便，表6.11(P74)列出了所有數(shù)字I/O定義的參考表。6.5數(shù)字I/O的應(yīng)用實(shí)例6.5.1使用數(shù)字I/O查詢輸入信號通?？梢耘渲脭?shù)字I/O為輸入或輸出，以便于與外設(shè)進(jìn)行信息交換。本例為使用數(shù)字I/O端口來查詢外界信號輸入情況，硬件接口電路如圖6.11所示為抗干擾，外界輸入信號需要加光耦隔離，以便獲得符合LF2407/2407A要求的信號。本例使用PWM3/IOPB0、PWM4/IOPB1、PWM5/IOPB2和PWM6/IOPB3。I/O初始化需設(shè)置引腳為I/O功能，且需要選擇信號方向。下面為讀取輸入信號的例程。＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝*文件名：INPUT.asm*.includ“240xA.h” ;變量和寄存器定義.includ“vector.h” ;中斷向量表定義，請參考4.9節(jié)；―――――――――――――――――――――――――；B2塊的變量定義；――――――――――――――――――――――――― .bssINDATA,1 ;I/O輸入值判斷變量 .bssGPR0,1 ;通用目標(biāo)寄存器；＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝；主代碼；＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝.text NOPSTART:

SPLK #000Eh,IMR ;屏蔽除INT2-4以外的其它中斷

LACC IFR ;讀中斷標(biāo)志

SACL IFR ;清除中斷標(biāo)志 CLRC CNF ;配置塊B0到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間

LDP #00E0h ;數(shù)據(jù)頁指向7000h～707Fh SPLK #06Fh,WDCR ;如VCCP＝5V,則禁止看門狗 LDP #SCSR1>>7

SPLK #0000,SCSR1 ;

LDP #00E1h ;數(shù)據(jù)頁指向7080h～70FFh

SPLK #0F00h,MCRA ;配置I/O,選擇IOPB0～I(xiàn)OPB3

SPLK #0000h,PBDATDIR ;配置為輸入模式 LDP #0

SPLK #0,GPR0 ;為程序存儲(chǔ)器空間設(shè)置

;

0～7個(gè)等待狀態(tài)

OUT GPR0,WSGR

KICK_DOG ;復(fù)位看門狗

CLRC INTM ;使能DSP中斷ST_LOOP1 LDP #00E1h

LACC PBDATDIR

LDP #INDATA

SACL INDATA

BIT INDATA,BIT0 ;判斷IOPB0是否有輸入信號，如 ;有則跳到ST_LOOP2

BCND ST_LOOP2,TC

B ST_LOOP1ST_LOOP2

LDP #00E1h

LACC PBDATDIR LDP #INDATA

SACL INDATA

BIT INDATA,BIT1 ;判斷IOPB1是否有輸入信號，如有

;則跳到ST_LOOP3 BCND ST_LOOP3,TC B ST_LOOP2ST_LOOP3 LDP #00E1h

LACC PBDATDIR

LDP #INDATA

SACL INDATA

BIT INDATA,BIT2 ;判IOPB2是否有輸入信號，如有則 ;跳到ST_LOOP4

BCND ST_LOOP4,TC B ST_LOOP3ST_LOOP4

LDP #00E1h

LACC PBDATDIR

LDP #INDATA

SACL INDATA

BIT INDATA,BIT3 ;判斷IOPB3是否有輸入信號，如有

;則跳到MAIN

BCND MAIN,TC

B ST_LOOP4MAIN:

NOP

B MAIN.end6.5.2使用數(shù)字I/O輸出信號使用I/O端口輸出4個(gè)信號，這4個(gè)信號分別連接到4個(gè)LED，硬件接口電路如圖6.12(P78)所示。輸出引腳與LED之間接一觸發(fā)器SN74HCT273,來實(shí)現(xiàn)對LED的驅(qū)動(dòng)。在此使用PWM3/IOPB0、PWM4/IOPB1、PWM5/IOPB2和PWM6/IOPB3作為輸出信號，而PWM7/IOPE1作為選通SN74HCT273的輸出信號。下面的實(shí)例程序?qū)崿F(xiàn)對4個(gè)LED的循環(huán)驅(qū)動(dòng)，即LED循環(huán)發(fā)光，即DS0→DS1→DS2→DS3→DS0……。；＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝*文件名：OUTPUT.asm*.include“240xA.h” ;變量和寄存器定義.include“vector.h” ;中斷向量表定義，請參考4.9節(jié)；―――――――――――――――――――――――――；B2塊的變量定義；―――――――――――――――――――――――――.bss OUTDATA,1 ;I/O輸出值.bss GRP0,1 ;通用目標(biāo)寄存器；＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝；主代碼；＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝.text

NOPSTART:

SPLK #000Eh,IMR ;屏蔽除INT2、INT3和INT4以外的

;其它中斷

LACC IFR ;讀中斷標(biāo)志

SACL IFR ;清除中斷標(biāo)志

CLRC CNF ;配置塊B0到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 LDP #00E0h ;數(shù)據(jù)頁指向7000h～707Fh

SPL