AVR I/O口使用方法

AVR主控电路原理图（点击图片放大，不需要放大镜！ ）

LED控制电路原理图（点击图片放大，不需要放大镜！ ）
软件设计

下面部分从TXT拷出，拷到网页，代码部分缺省了很多空格，比较凌乱，请谅解！

//目标系统: 基于AVR单片机
//应用软件: ICC AVR
/*01010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101
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实 验内容：
点灯，让灯左闪右闪，拼命闪。
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硬 件连接：
将PD口的LED指示灯使能开关切换到"ON"状态。
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注 意事项：
（1）若有加载库程序，请将光盘根目录下的“库程序”下的“ICC_H”文件夹拷到D盘
（2）请详细阅读：光盘根目录下的“产品资料开 发板实验板SMK系列SMK1632说明资料”
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10101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010*/

#include iom16v.h>
#include "D:ICC_HCmmICC.H"
#define LED_DDR DDRD
#define LED_PORT PORTD
/*--------------------------------------------------------------------
程 序名称：
程序功能：
注意事项：
提示说明：
输 入：
返 回：
--------------------------------------------------------------------*/
void main(void)
{
uint8 i,j;
LED_DDR=0XFF;
while(1)
{
for(i=0;i4;i++)
{
LED_PORT^=0xFF; //我闪！拚命闪！
delay50ms(10);
}
j=0x01;
for(i=0;i8;i++)
{
j=1;
LED_PORT=j; //我左闪！
delay50ms(10);
}
j=0x80;
for(i=0;i8;i++)
{
j>>=1;
LED_PORT=j; //我右闪！
delay50ms(10);
}
}
}

系统调试
本节的目的在于学习AVR的IO输出功能，对于AVR来说，它和传统的51单片机不 同，需要设置IO引脚方向。
作如下调试：
（1）改变IO方向，即将“LED_DDR=0XFF;”改为“0X00”，观察现象。
（2） 将语句：delay50ms(10);改为语句：delay50ms(1);可以看到LED闪的更快，眼都花了！

东西在于灵活运用，下面是用LED做的手表，内部是用AVR，ATmega48做的，请思考实现如何下 面的功能。

AVR 单片机的IO口是标准的双向端口，首先要设置IO口的状态，即：输入还是输出

DDRx寄存器就是AVR单片机的端口方向寄存器，通过设置DDRx可以设置x端口的状态。
DDRx 端口方向寄存器相应位设置为1则对应的x端口相应位为输出状态，DDRx端口方向寄存器相应位设置为0则对应的x端口相应位为输入状态。
例如：
DDRA = 0xFF; //设置端口A所有口为输出状态，因为0xFF对应的二进制为11111111b

DDRA = 0x0F //设置端口A高4位为输入状态，低4位为输出状态，因为0x0F对应的二进制为00001111b

PORTx寄存器是AVR单片机的输出寄存器，端口输出状态设定好后通过设置PORTx可以使 端口x的相应位输入高电平或低电平来控制外部设备。
例如：
PORTA = 0xFF; //端口A所有口线输出高电平

PORTA = 0x0F; //端口A高4位输出低电平，低4位输出高电平

小贴士：
利用位逻辑运算符对特定的端口进行设定。

PORTA = 13; //端口A第4位置为高电平，其它为低电平，应为00000001左移3位后是00001000
PORTA = 17; //同理，第8位置高电平

有时候我们期望端口某一位设置成高电平，但是其它位的高低电平要保持不变，如何做呢？C语言是很强大 的，有办法！如下：

PORTA |=13; //实现端口A第4位置为高电平，其它位的高低电平不受影响
上面的语句是简化的写法，分解一下就是：
PORTA = PORTA | (13); //数字1左移3位后与端口A进行按位或，结果就是端口A第4位置为高电平，其它位的高低电平不受影响

那么大家就会问了，如何实现设置某一位为低电平，其它位的高低电平不变呢？建议大家思考1分钟再看下面 的内容。
PORTA =~(13); //解释一下，首先将1左移3位变成00001000b，然后再按位取反变成11110111b，然后再与端口A做按位与运算，这样就实现了设置端口A第 4位为低电平，其它位的高低电平不变。
分解后的语句为：
PORTA = PORTA (~(13)); //结果是一样的

将某端口相应位的高低电平翻转，即原来高电平变为低电平，低电平变为高电平，呵呵！好简单呦！

PORTA = ~PORTA; //将PORTA按位取反后再赋值给PORTA

按位逻辑运算还有一个异或，这个也非常有意思，它能实现电平翻转，有兴趣大家看看书，算是给大家留个想 头吧！

再出个小题目！
大家都知道已知a，b两个变量，再编程中要交换两个变量常用的方法是定义一个中 间变量c，然后：

c=a；
a=b；
b=c；

通过中间变量c完成a、b变量内容的交换！
不过大家想一想使用C语言能不能不用中间变量来完成 a、b变量的交换呢？答案肯定是能，因为C语言很强大！
不过还是希望大家先想一想再看答案，看完答案后再认真分析一下，体会编程的巧妙之处！
答 案：
使用到了C语言的按位异或逻辑操作，由于没有中间变量，同时逻辑运算的速度很快，整个交换过程比常规方法要快不少！

a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;

过程就是a异或b，b异或a，然后a再异或b就完成了！

异或的逻辑表
1 ^ 1 0
0 ^ 1 1
1 ^ 0 1
0 ^ 0 0

adm 真厉害，这个你都知道，看来是编程的行家。

交换变量这样的问题，如果你没看过相关的资料，初学者很难自己想出来的。

int a,b;

a=3;

b=5;

a=a+b //a=8 b=5

b=a-b //a=8 b=3

a=a-b //a=5 a=3

这样仅仅是算法技巧的问题，现在很难遇到内存不够 的情况了。

交换变量这样的问题，如果你没看过相关的资料，初学者很难自己想出来的。

int a,b;
a=3;
b=5;

a=a+b //a=8 b=5
b=a-b //a=8 b=3
a=a-b //a......

又学一招，确实也很巧妙！有异曲同工之处。
我这些是看资料从别人那学来的，不过逻辑运 算要比算术运算快一倍以上，写了个程序在AVR Studio 中软件仿真了一下！
程序如下：
#include iom16v.h>

void main (void)
{
int a=10,b=20;
unsigned char x=30,y=40;

a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;

x ^= y;
y ^= x;
x ^= y;
while (1);
}
首先仅仅运算，算术运算用了8个时钟单位，逻辑运算用了3个时钟单位，因为算术运算牵扯到了负数。
那变量赋值 呢，int 赋值用了4个时钟单位，unsigned char赋值用了2个时钟单位。
综合一下，算术运算用时12个单位，逻辑运算用时5个单位，效率要高 2.4倍！ 项目编译完后会生成一个.cof的调试文件（我是用ICC，CV应该也有），用AVR Studio打开这个.cof文件，选好处理器型号（M16）就会进入软件仿真，按Alt+O快捷键设置处理器的频率，这样可以看运行的时间，否则只能看 运行时钟，时间就不准了。再下来就是按F11单步执行，F10是一下执行完一个过程，如：循环、函数等。时钟和运行时间可以在任意时间用鼠标右键清零，这 样数字比较直观，不用再加减。