《数字输入输出》ppt课件

1、第第6 6章章 数字输入输出数字输入输出I/O I/O 4141只只I/OI/O引脚，大部分是复用的。引脚，大部分是复用的。DSPDSP复位时复位时, ,大部分大部分I/OI/O引脚会被上拉为数字输入的方式。引脚会被上拉为数字输入的方式。数字数字I/OI/O脚有公用和复用之分。其功能可经过脚有公用和复用之分。其功能可经过9 9个个1616位控位控制存放器来控制。制存放器来控制。控制存放器分为两类：控制存放器分为两类：1 1I/OI/O复用控制存放器复用控制存放器MCRx)MCRx)，用来选择，用来选择I/OI/O脚是片脚是片 内外设功能还是通用内外设功能还是通用I/OI/O功能；功能；2 2数

2、据方向控制存放器数据方向控制存放器PxDATDIR)PxDATDIR)：用来控制双向：用来控制双向I/OI/O脚的数据传送方向。脚的数据传送方向。留意：上述数字留意：上述数字I/OI/O脚是经过控制存放器映射在数脚是经过控制存放器映射在数据存储器空间来控制的，与器件的据存储器空间来控制的，与器件的I/OI/O空间无任何空间无任何关系。关系。I/OI/O复用引脚的构造见图复用引脚的构造见图6-16-1。由图可看出复用。由图可看出复用I/OI/O引脚引脚 如何实现来引脚功能选择和数据如何实现来引脚功能选择和数据 传送方向选择的。传送方向选择的。6.1 6.1 数字数字I/OI/O存放器简介存放器简

3、介表表6-16-1P65P65列出了与列出了与I/OI/O模块有关的存放器，地址为：模块有关的存放器，地址为：7090h-709Fh7090h-709Fh映射在数据存储器间映射在数据存储器间 表表6-1 LF240 x/240 xA 6-1 LF240 x/240 xA 的数字的数字I/OI/O控制存放器控制存放器 地址地址 存放器存放器 功能功能 7090h MCRA I/O7090h MCRA I/O复用控制存放器复用控制存放器A A 7092h MCRB I/O 7092h MCRB I/O复用控制存放器复用控制存放器B B地址地址 存放器存放器 功能功能7094h MCRC I/O复用

4、控制存放器复用控制存放器C7098h PADATDIR I/O端口端口A数据和方向存放器数据和方向存放器709Ah PBDATDIR I/O端口端口B数据和方向存放器数据和方向存放器709Ch PCDATDIR I/O端口端口C数据和方向存放器数据和方向存放器709Eh PDDATDIR I/O端口端口D数据和方向存放器数据和方向存放器7095h PEDATDIR I/O端口端口E数据和方向存放器数据和方向存放器7096h PFDATDIR I/O端口端口F数据和方向存放器数据和方向存放器 保管位是不可操作的，读出为保管位是不可操作的，读出为0 0，写入对它无影响。，写入对它无影响。留意：当复

5、用留意：当复用I/OI/O脚无论是被配置为外设功能还是为脚无论是被配置为外设功能还是为通用通用I/OI/O时，引脚的外形都可经过读时，引脚的外形都可经过读I/OI/O数据存放器来数据存放器来获取。获取。2 2 I/OI/O端口复用控制存放器端口复用控制存放器B B，映射地址：，映射地址：7092h7092h， 其配置见表其配置见表 6-36-3P66P66。3 3 I/OI/O端口复用控制存放器端口复用控制存放器C(MCRC)C(MCRC)，映射地址：，映射地址： 7094h7094h，其配置见表，其配置见表 6-46-4P67P67。6.2 I/O 6.2 I/O 端口复用控制存放器端口复用

6、控制存放器LF240 x/240 xALF240 x/240 xA具有具有3 3个个I/OI/O端口复用控制存放器：端口复用控制存放器： MCRA MCRA、MCRBMCRB、MCRCMCRC。1 1 I/O I/O端口复用控制存放器端口复用控制存放器A (MCRA)A (MCRA)，映射址：，映射址： 7090h 7090h，其配置见表，其配置见表 6-2 6-2P65P65。LF2407/2407ALF2407/2407A有有6 6个数据和方向控制存放器个数据和方向控制存放器PxDATDIR), PxDATDIR), 这些数据和方向控制存放器包含控制这些数据和方向控制存放器包含控制引脚的两

7、个功能位。引脚的两个功能位。 I/O I/O方向位方向位 假设引脚被选择通用假设引脚被选择通用I/OI/O，方向位决议了该引脚，方向位决议了该引脚是输入是输入0 0还是输出还是输出1 1。 I/O I/O数据位数据位 假设引脚被选择了通用假设引脚被选择了通用I/OI/O，当方向选为输入，当方向选为输入，那么可从该位上读取数据，当方向选为输出，那么可那么可从该位上读取数据，当方向选为输出，那么可向该位写入数据向该位写入数据 。6.3 6.3 数据和方向控制存放器数据和方向控制存放器当当I/OI/O端口被选择作通用端口被选择作通用I/OI/O引脚，数据和方向控制寄引脚，数据和方向控制寄 存器可以控

8、制数据和存器可以控制数据和I/OI/O引脚的数据方向。引脚的数据方向。假设假设I/OI/O端口被选择作外设功能时，数据和方向控制寄端口被选择作外设功能时，数据和方向控制寄 存器的设置对相应的引脚无影响。下面详细引见数存器的设置对相应的引脚无影响。下面详细引见数 据和方向控制存放器。据和方向控制存放器。1 1I/OI/O端口端口A A数据和方向控制存放器数据和方向控制存放器PADATDIR)PADATDIR)，映射地址：映射地址：7098h,7098h,格式如下。格式如下。位位15-815-8：AnDIR PA7-PA0AnDIR PA7-PA0的数据方向的数据方向 0 0相应引脚配置为输入相应

9、引脚配置为输入 1 1相应引脚配置为输出相应引脚配置为输出位位7-07-0：IOPAnIOPAn假设假设AnDIR=0AnDIR=0，引脚配置为输入，引脚配置为输入: : 0 0相应引脚的电平读为低电平相应引脚的电平读为低电平 1 1相应引脚的电平读为高电平相应引脚的电平读为高电平假设假设AnDIR=1AnDIR=1，引脚配置为输出，引脚配置为输出: : 0 0设置相应引脚，使其输出信号为低电平设置相应引脚，使其输出信号为低电平 1 1设置相应引脚，使其输出信号为高电平设置相应引脚，使其输出信号为高电平当引脚选择为通用当引脚选择为通用I/OI/O功能时，那么功能时，那么I/OI/O端口端口A

10、A数数据和方向控制存放器据和方向控制存放器PADATDIR)PADATDIR)的数据位与对的数据位与对应的应的I/OI/O引脚如表引脚如表6.56.5P69P69所示。所示。表表6.5 6.5 存放器存放器PADATDIRPADATDIR的数据位与对应的的数据位与对应的I/OI/O引脚引脚 假设假设I/OI/O端口用作通用端口用作通用I/OI/O，那么必需对数据和方，那么必需对数据和方向存放器进展初始化设置，规定其为输入端口还是输向存放器进展初始化设置，规定其为输入端口还是输出端口。出端口。2 2 I/OI/O端口端口B B数据和方向控制存放器数据和方向控制存放器PBDATDIR)PBDATD

11、IR)，映射地址：映射地址：709Ah709AhI/OI/O端口端口B B数据和方向控制存放器的格式如下。数据和方向控制存放器的格式如下。 位位15-815-8：BnDIR PB7-PB0BnDIR PB7-PB0的数据方向的数据方向 0 0相应引脚配置为输入相应引脚配置为输入 1 1相应引脚配置为输出相应引脚配置为输出 位位7-07-0：IOPBnIOPBn 假设假设BnDIR=0BnDIR=0，引脚配置为输入方式。，引脚配置为输入方式。 0 0相应引脚的电平读为低电平相应引脚的电平读为低电平 1 1相应引脚的电平读为高电平相应引脚的电平读为高电平 假设假设BnDIR=1，引脚配置为输出，引

12、脚配置为输出 0设置相应引脚，使其输出信号为低电平常有设置相应引脚，使其输出信号为低电平常有 效效 1设置相应引脚，使其输出信号为高电平常有设置相应引脚，使其输出信号为高电平常有 效效当引脚选择为通用当引脚选择为通用I/O功能时，那么功能时，那么I/O端口端口B数据和方数据和方 向控制存放器向控制存放器PBDATDIR)的数据位与对应的的数据位与对应的I/O引引 脚如表脚如表6.6所示。所示。3 3 I/OI/O端口端口C C数据和方向控制存放器数据和方向控制存放器PCDATDIR)PCDATDIR)， 映射地址：映射地址：709Ch709Ch I/O I/O端口端口C C数据和方向控制存放器

13、的格式如下：数据和方向控制存放器的格式如下：位位15-815-8：CnDIR PC7-PC0CnDIR PC7-PC0的数据方向的数据方向 0 0相应引脚配置为输入相应引脚配置为输入 1 1相应引脚配置为输出相应引脚配置为输出位位7-07-0：IOPC7-IOPC0IOPC7-IOPC0 假设假设CnDIR=0CnDIR=0，引脚配置为输入。，引脚配置为输入。 0 0相应引脚的电平读为低电平相应引脚的电平读为低电平 1 1相应引脚的电平读为高电平相应引脚的电平读为高电平假设假设BnDIR=1BnDIR=1，引脚配置为输出，引脚配置为输出 0 0设置相应引脚，使其输出信号为低电平设置相应引脚，使

14、其输出信号为低电平 1 1设置相应引脚，使其输出信号为高电平设置相应引脚，使其输出信号为高电平当引脚选择为通用当引脚选择为通用I/OI/O功能时，那么功能时，那么I/OI/O端口端口C C数据和方数据和方 向控制存放器向控制存放器PCDATDIR)PCDATDIR)的数据位与对应的的数据位与对应的I/OI/O引引 脚如表脚如表6.76.7所示。所示。4 4 I/O I/O端口端口D D数据和方向控制存放器数据和方向控制存放器PDDATDIR)PDDATDIR)， 映射地址：映射地址：709Eh709EhI/OI/O端口端口D D数据和方向控制存放器的格式如下。数据和方向控制存放器的格式如下。只

15、需一位只需一位位位15-915-9：保管位：保管位位位8 8： D0DIR D0DIR 0 0相应引脚配置为输入相应引脚配置为输入 1 1相应引脚配置为输出相应引脚配置为输出位位7-17-1：保管：保管位位0 0： IOPD0IOPD0 假设假设D0DIR=0D0DIR=0，引脚配置为输入。，引脚配置为输入。 0 0相应引脚的电平读为低电平相应引脚的电平读为低电平 1 1相应引脚的电平读为高电平相应引脚的电平读为高电平假设假设D0DIR=1D0DIR=1，引脚配置为输出，引脚配置为输出 0 0设置相应引脚，使其输出信号为低电平常有效设置相应引脚，使其输出信号为低电平常有效 1 1设置相应引脚，

16、使其输出信号为高电平常有效设置相应引脚，使其输出信号为高电平常有效当引脚选择为通用当引脚选择为通用I/OI/O功能时，那么功能时，那么I/OI/O端口端口D D数据和方数据和方 向控制存放器向控制存放器PDDATDIR)PDDATDIR)的数据位与对应的的数据位与对应的I/OI/O引引 脚如表脚如表6.86.8所示。所示。5 5 I/OI/O端口端口E E数据和方向控制存放器数据和方向控制存放器PEDATDIR)PEDATDIR)， 地址：地址：7095h7095h I/O I/O端口端口E E数据和方向控制存放器的格式如下：数据和方向控制存放器的格式如下：位位15-815-8：EnDIREn

17、DIR 0 0相应引脚配置为输入相应引脚配置为输入 1 1相应引脚配置为输出相应引脚配置为输出位位7-07-0：IOPEnIOPEn 假设假设EnDIR=0EnDIR=0，引脚配置为输入。，引脚配置为输入。 0 0相应引脚的电平读为低电平相应引脚的电平读为低电平 1 1相应引脚的电平读为高电平相应引脚的电平读为高电平假设假设EnDIR=1EnDIR=1，引脚配置为输出，引脚配置为输出 0 0设置相应引脚，使其输出信号为低电平设置相应引脚，使其输出信号为低电平 时有效时有效1 1设置相应引脚，使其输出信号为高电平常有效设置相应引脚，使其输出信号为高电平常有效当引脚选择为通用当引脚选择为通用I/O

18、I/O功能时，那么功能时，那么I/OI/O端口端口E E数据和方数据和方向控制存放器向控制存放器PEDATDIR)PEDATDIR)的数据位与对应的的数据位与对应的I/OI/O引引脚如表脚如表6.96.9所示。所示。6 6 I/OI/O端口端口F F数据和方向控制存放器数据和方向控制存放器PFDATDIR)PFDATDIR)， 映射地址：映射地址：7096h7096hI/OI/O端口端口E E数据和方向控制存放器的格式如下。数据和方向控制存放器的格式如下。 位位15:15:保管位保管位 位位14-814-8：EnDIREnDIR 0 0相应引脚配置为输入相应引脚配置为输入 1 1相应引脚配置为

19、输出相应引脚配置为输出包含包含7位位位位7-07-0：IOPFnIOPFn 假设假设FnDIR=0FnDIR=0，引脚配置为输入。，引脚配置为输入。 0 0相应引脚的电平读为低电平相应引脚的电平读为低电平 1 1相应引脚的电平读为高电平相应引脚的电平读为高电平 假设假设FnDIR=1FnDIR=1，引脚配置为输出，引脚配置为输出 0 0设置相应引脚，使输出为低电平有效设置相应引脚，使输出为低电平有效 1 1设置相应引脚，使输出为高电平有效设置相应引脚，使输出为高电平有效当引脚选择为通用当引脚选择为通用I/OI/O功能时，那么功能时，那么I/OI/O端口端口E E数据和方数据和方 向控制向控制存

20、放器存放器PFDATDIR)PFDATDIR)的数据位与对应的的数据位与对应的I/OI/O引脚如表引脚如表 6.10 6.10 所示。所示。 在运用数字在运用数字I/OI/O之前，需用软件对数字之前，需用软件对数字I/OI/O进展配进展配置，选择置，选择I/OI/O引脚的功能，且设置引脚的功能，且设置I/OI/O引脚的数据方向，引脚的数据方向，然后才可以读取数据或输出数据。然后才可以读取数据或输出数据。 下面为一个根本的数字下面为一个根本的数字I/OI/O配置实例的汇编源程配置实例的汇编源程序。读者可参照此程序，来配置其它的任何数目的数序。读者可参照此程序，来配置其它的任何数目的数字字I/OI

21、/O。6.4 6.4 数字数字I/OI/O端口配置实例端口配置实例MCRA .set7090h ;MCRA .set7090h ;可将这些映射语句放于可将这些映射语句放于240 x.h240 x.h文件中文件中PADATDIR .set7098h ;PADATDIR .set7098h ;可将这些映射语句放于可将这些映射语句放于240 x.h240 x.h文件中文件中PBDATDIR .set709Ah;PBDATDIR .set709Ah;可将这些映射语句放于可将这些映射语句放于240 x.h240 x.h文件中文件中LDP #0E1h ;LDP #0E1h ;指向相应的数据页面指向相应的数

22、据页面LACC #0h ;LACC #0h ;设置设置MCRAMCRA一切位均为一切位均为0 0SACL MCRA ;SACL MCRA ;将引脚将引脚IOPA0-7IOPA0-7和和IOPB0-7IOPB0-7配置为配置为I/OI/O引脚引脚SACL PADATDIR ;SACL PADATDIR ;引脚引脚IOPA0-7IOPA0-7配置为输入，低电平有效配置为输入，低电平有效LACC #0F00h ;LACC #0F00h ;引脚引脚IOPB7-IOPB4IOPB7-IOPB4配置为输入配置为输入SACL PBDATDIR ;SACL PBDATDIR ;引脚引脚IOPB3-IOPB0I

23、OPB3-IOPB0配置为输出配置为输出LACC PBDATDIR ;LACC PBDATDIR ;读取引脚读取引脚IOPB7-IOPB4IOPB7-IOPB4的输入外形的输入外形AND #00F0h ;AAND #00F0h ;A为输入外形为输入外形上面为一个数字上面为一个数字I/OI/O的实际配置程序，对于每个存放器的实际配置程序，对于每个存放器 的定义可以参考前面的引见，为了读者运用方便，的定义可以参考前面的引见，为了读者运用方便， 表表6.11(P74)6.11(P74)列出了一切数字列出了一切数字I/OI/O定义的参考表。定义的参考表。通常可以配置数字通常可以配置数字I/OI/O为输

24、入或输出，以便于与外设进为输入或输出，以便于与外设进 行信息交换。本例为运用数字行信息交换。本例为运用数字I/OI/O端口来查询外界信端口来查询外界信 号输入情况，硬件接口电路如图号输入情况，硬件接口电路如图6.116.11所示：所示：6.5.1 6.5.1 运用数字运用数字I/OI/O查询输入信号查询输入信号6.5 6.5 数字数字I/OI/O的运用实例的运用实例为抗干扰，外界输入信号需求加光耦隔离，以便获得为抗干扰，外界输入信号需求加光耦隔离，以便获得 符合符合LF2407/2407ALF2407/2407A要求的信号。本例运用要求的信号。本例运用 PWM3/IOPB0 PWM3/IOPB

25、0、PWM4/IOPB1PWM4/IOPB1、PWM5/IOPB2PWM5/IOPB2和和 PWM6/IOPB3 PWM6/IOPB3。I/OI/O初始化需设置引脚为初始化需设置引脚为I/OI/O功能，且需求选择信号方功能，且需求选择信号方 向。下面为读取输入信号的例程。向。下面为读取输入信号的例程。* * 文件名：文件名：INPUT.asm INPUT.asm * *.includ .includ “240 xA.h240 xA.h ; ;变量和存放器定义变量和存放器定义.includ .includ “vector.hvector.h ; ;中断向量表定义，请参考中断向量表定义，请参考4.

26、94.9节节；B2B2块的变量定义块的变量定义； .bss INDATA,1 ;I/O .bss INDATA,1 ;I/O输入值判别变量输入值判别变量 .bss GPR0,1 ; .bss GPR0,1 ;通用目的存放器通用目的存放器；主代码；主代码；.text.text NOP NOPSTART:START: SPLK #000Eh,IMR ; SPLK #000Eh,IMR ;屏蔽除屏蔽除INT2-4INT2-4以外的其它中断以外的其它中断 LACC IFR ; LACC IFR ;读中断标志读中断标志 SACL IFR ; SACL IFR ;去除中断标志去除中断标志CLRC CNF

27、;CLRC CNF ;配置块配置块B0B0到数据存储空间到数据存储空间LDP #00E0h ;LDP #00E0h ;数据页指向数据页指向7000h7000h707Fh707FhSPLK #06Fh,WDCR ;SPLK #06Fh,WDCR ;如如VCCPVCCP5V,5V,那么制止看门那么制止看门狗狗LDP #SCSR17LDP #SCSR17SPLK #0000,SCSR1 ;SPLK #0000,SCSR1 ;LDP #00E1h ;LDP #00E1h ;数据页指向数据页指向7080h7080h70FFh70FFhSPLK #0F00h,MCRA ;SPLK #0F00h,MCRA

28、;配置配置I/O,I/O,选择选择IOPB0IOPB0IOPB3IOPB3SPLK #0000h,PBDATDIR ;SPLK #0000h,PBDATDIR ;配置为输入方式配置为输入方式LDP #0LDP #0SPLK #0,GPR0 ;SPLK #0,GPR0 ;为程序存储器空间设置为程序存储器空间设置 ; 0; 07 7个等待外形个等待外形OUT GPR0,WSGROUT GPR0,WSGR KICK_DOG ;复位看门狗复位看门狗 CLRC INTM ;使能使能DSP中断中断ST_LOOP1 LDP #00E1h LACC PBDATDIR LDP #INDATA SACL INDA

29、TA BIT INDATA,BIT0 ; 判别判别IOPB0能否有输入信号如能否有输入信号如 ; 有那么跳到有那么跳到ST_LOOP2 BCND ST_LOOP2,TC B ST_LOOP1ST_LOOP2 LDP #00E1h LACC PBDATDIRLDP #INDATALDP #INDATASACL INDATASACL INDATABIT INDATA,BIT1 ; BIT INDATA,BIT1 ; 判别判别IOPB1IOPB1能否有输入信号，如有能否有输入信号，如有 ; ;那么跳到那么跳到 ST_LOOP3ST_LOOP3BCND ST_LOOP3,TCBCND ST_LOOP3

30、,TCB ST_LOOP2B ST_LOOP2ST_LOOP3ST_LOOP3LDP #00E1hLDP #00E1hLACC PBDATDIRLACC PBDATDIRLDP #INDATALDP #INDATASACL INDATASACL INDATABIT INDATA,BIT2 ;BIT INDATA,BIT2 ;判判IOPB2IOPB2能否有输入信号，如有那能否有输入信号，如有那么么 ; ;跳到跳到ST_LOOP4ST_LOOP4BCND ST_LOOP4,TCBCND ST_LOOP4,TCB ST_LOOP3B ST_LOOP3ST_LOOP4ST_LOOP4LDP #00E1

31、hLDP #00E1hLACC PBDATDIRLACC PBDATDIRLDP #INDATALDP #INDATASACL INDATASACL INDATABIT INDATA,BIT3 ;BIT INDATA,BIT3 ;判别判别IOPB3IOPB3能否有输入信号，如有能否有输入信号，如有 ; ;那么跳到那么跳到MAINMAIN BCND MAIN,TC B ST_LOOP4MAIN: NOP B MAIN.end6.5.2 6.5.2 运用数字运用数字I/OI/O输出信号输出信号 运用运用I/OI/O端口输出端口输出4 4个信号，这个信号，这4 4个信号分别衔接个信号分别衔接到到4

32、4个个LEDLED，硬件接口电路如图，硬件接口电路如图6.12(P78)6.12(P78)所示。输出所示。输出引脚与引脚与LEDLED之间接一触发器之间接一触发器SN74HCT273,SN74HCT273,来实现对来实现对LEDLED的驱动。在此运用的驱动。在此运用 PWM3/IOPB0PWM3/IOPB0、PWM4/IOPB1PWM4/IOPB1、PWM5/IOPB2 PWM5/IOPB2 和和 PWM6/IOPB3 PWM6/IOPB3 作为输出信号作为输出信号 ，而，而PWM7/IOPE1PWM7/IOPE1作为选通作为选通SN74HCT273SN74HCT273的输出信号。下面的输出信

33、号。下面的实例程序实现对的实例程序实现对4 4个个LEDLED的循环驱动，即的循环驱动，即LEDLED循环循环发光，即发光，即DS0DS1DS2DS3DS0DS0DS1DS2DS3DS0。；* * 文件名：文件名：OUTPUT.asmOUTPUT.asm* *.include .include “240 xA.h240 xA.h ; ;变量和存放器定义变量和存放器定义.include .include “vector.hvector.h ; ;中断向量表定义，请参考中断向量表定义，请参考4.94.9节节；B2B2块的变量定义块的变量定义.bss OUTDATA,1 ;I/O.bss OUTDA

34、TA,1 ;I/O输出值输出值.bss GRP0,1 ;.bss GRP0,1 ;通用目的存放器通用目的存放器；主代码；主代码；.text.text NOP NOPSTART:START: SPLK #000Eh,IMR ; SPLK #000Eh,IMR ;屏蔽除屏蔽除INT2INT2、INT3INT3和和INT4INT4 ; ;以外的其它中断以外的其它中断 LACC IFR ;LACC IFR ;读中断标志读中断标志 SACL IFR ;SACL IFR ;去除中断标志去除中断标志 CLRC CNF ;CLRC CNF ;配置块配置块B0B0到数据存储空间到数据存储空间 LDP #00E0h ;LDP #00E0h ;数据页指向数据页指向7000h7000h707Fh707Fh SPLK #06Fh,WDCR ; SPLK #06Fh,WDCR ;假设假设VCCPVCCP5V,5V,那么制止看门那么制止看门狗狗 LDP #SCSR17LDP #SCSR17 SPLK #0000,SCSR