第6章数字IO模块

第6章：数字输入/输出模块(I/O)6.1数字I/O端口概述6.2数字I/O端口寄存器6.3I/O端口应用6.1数字I/O端口概述数字I/O脚有专用和复用之分。其功能可通过9个16位控制寄存器来控制。控制寄存器分为两类：①I/O复用控制寄存器（MCRx)，用来选择I/O脚是片内外设功能还是通用I/O功能；②数据方向控制寄存器（PxDATDIR)：用来控制双向I/O脚的数据传送方向。注意：上述数字I/O脚是通过控制寄存器（映射在数据存储器空间）来控制的，与器件的I/O空间无任何关系。LF240x系列DSP多达41只I/O引脚，大部分是复用的。6.2数字I/O寄存器I/O复用引脚的结构见图6.1。由图可看出复用I/O引脚如何来实现引脚功能选择和数据传送方向选择的。图6.1复用引脚配置图I/O端口数据位(读/写)基本功能I/O端口方向位0=输入1=输出上拉或下拉MUX控制位0=I/O功能1=基本功能引脚输入输出01基本功能或I/O引脚6.2数字I/O寄存器表6.1（P97）列出了与I/O模块有关的寄存器，地址为：7090h-709Fh注意：映射到数据存储器空间。当复用I/O脚无论是被配置为外设功能还是为通用I/O时，引脚的状态都可通过读I/O数据寄存器来获取。保留位是不可操作的，读出为0，写入对它无影响。6.2数字I/O寄存器地址寄存器功能7090hMCRAI/O复用控制寄存器A7092hMCRBI/O复用控制寄存器B7094hMCRCI/O复用控制寄存器C7098hPADATDIRI/O端口A数据和方向寄存器709AhPBDATDIRI/O端口B数据和方向寄存器709ChPCDATDIRI/O端口C数据和方向寄存器709EhPDDATDIRI/O端口D数据和方向寄存器7095hPEDATDIRI/O端口E数据和方向寄存器7096hPFDATDIRI/O端口F数据和方向寄存器表6.1数字I/O控制寄存器地址6.2数字I/O寄存器I/O口复用输出寄存器LF240x/240xA具有3个I/O端口复用控制寄存器：MCRA、MCRB、MCRC。（1）I/O端口复用控制寄存器A(MCRA)，映射地址：7090h，其配置见表6.2（P97）。6.2数字I/O寄存器位基本功能及描述（MCRA.n=1）通用I/O（MCRA.n=0）MCRA.0SCITXD：SCI异步串行口发送数据IOPA0MCRA.1SCIRXD：SCI异步串行口接收数据IOPA1MCRA.2XINT1：外部用户中断1IOPA2MCRA.3CAP1/QEP1：捕捉输入1/正交编码脉冲输入1(EVA)IOPA3MCRA.4CAP2/QEP2：捕捉输入2/正交编码脉冲输入2(EVA)IOPA4MCRA.5CAP3：捕捉输入3(EVA)IOPA5MCRA.6PWM1：比较/PWM输出引脚1(EVA)IOPA6MCRA.7PWM2：比较/PWM输出引脚2(EVA)IOPA7MCRA.8PWM3：比较/PWM输出引脚3(EVA)IOPB0MCRA.9PWM4：比较/PWM输出引脚4(EVA)IOPB1MCRA.10PWM5：比较/PWM输出引脚5(EVA)IOPB2MCRA.11PWM6：比较/PWM输出引脚6(EVA)IOPB3MCRA.12T1PWM/T1CMP：TMR1比较输出(EVA)IOPB4MCRA.13T2PWM/T2CMP：TMR2比较输出(EVA)IOPB5MCRA.14TDIRA：通用定时器计数方向选择(EVA)；1=加计数；0=减计数IOPB6MCRA.15TCLKINA：通用定时器(EVA)的外部时钟输入IOPB76.2数字I/O寄存器（2）I/O端口复用控制寄存器B，映射地址：7092h，其配置见表6.3（P98）。注意：MCRB.9-MCRB.15必须配置成1，其为系统的专用引脚，用作与硬件仿真器接口(JTAG)相连，实现DSP的在线仿真功能。对其写0会引起不可预测的结果。6.2数字I/O寄存器位基本功能及描述（MCRA.n=1）通用I/O（MCRA.n=0）MCRB.0W/R：写/读选定；0=读；1=写IOPC0MCRB.1BIO：分支控制输入；0=执行分支程序IOPC1MCRB.2SPISIMO：SPI从动输入、主动输出IOPC2MCRB.3SPISOMI：SPI从动输出、主动输入IOPC3MCRB.4SPICLK：SPI时钟IOPC4MCRB.5SPISTE：SPI从动发送使能IOPC5MCRB.6CANTX：CAN发送数据IOPC6MCRB.7CANRX：CAN接收数据IOPC7MCRB.8XINT2/ADCSOC：外部用户中断2/AD转换开始输入IOPD0MCRB.9EMU0：带内部上拉仿真器I/O引脚0保留位MCRB.10EMU1：带内部上拉仿真器I/O引脚1保留位MCRB.11TCK：带内部上拉JTAG测试时钟保留位MCRB.12TDI：带内部上拉JTAG测试数据输入保留位MCRB.13TDO：带内部上拉JTAG测试数据输出保留位MCRB.14TMS：带内部上拉JTAG测试方式选择保留位MCRB.15TMS2：带内部上拉JTAG测试方式选择2保留位6.2数字I/O寄存器（3）I/O端口复用控制寄存器C(MCRC)，映射地址：7094h，其配置见表6.4（P99）。6.2数字I/O寄存器位基本功能（MCRA.n=1）通用I/O（MCRA.n=0）MCRC.0CLKOUT：时钟输出IOPE0MCRC.1PWM7：比较/PWM输出引脚7(EVA)IOPE1MCRC.2PWM8：比较/PWM输出引脚8(EVA)IOPE2MCRC.3PWM9：比较/PWM输出引脚9(EVA)IOPE3MCRC.4PWM10：比较/PWM输出引脚10(EVA)IOPE4MCRC.5PWM11：比较/PWM输出引脚11(EVA)IOPE5MCRC.6PWM12：比较/PWM输出引脚12(EVA)IOPE6MCRC.7CAP4/QEP3：捕捉输入4/正交编码脉冲输入3(EVA)IOPE7MCRC.8CAP5/QEP4：捕捉输入5/正交编码脉冲输入4(EVA)IOPF0MCRC.9CAP6：捕捉输入6IOPF1MCRC.10T3PWM/T3CMP：TMR3比较输出(EVA)IOPF2MCRC.11T4PWM/T4CMP;TMR4比较输出(EVA)IOPF3MCRC.12TDIRB：通用定时计数器方向选择(EVB)IOPF4MCRC.13TCLKINB：通用定时器(EVB)的外部时钟输入IOPF5MCRC.14保留IOPF6MCRC.15保留保留位6.2数字I/O寄存器I/O口数据和方向寄存器6个数据和方向控制寄存器（PXDATDIR),包含两个功能位。（1）I/O方向位：如果引脚被选择了通用I/O，方向位决定了是输入（0）还是输出（1）。（2）I/O数据位：如果引脚被选择了通用I/O，当方向选为输入，则可从该位上读取数据，当方向选为输出，则可向该位写入数据。如I/O端口被选择作通用I/O引脚，数据和方向控制寄存器可以控制数据和I/O引脚的数据方向。如I/O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。6.2数字I/O寄存器（1）端口A数据和方向控制寄存器（PADATDIR)，地址：7098h位15-8：AnDIRPA7-PA0的数据方向0：相应引脚配置为输入1：相应引脚配置为输出位7-0：IOPA7-IOPA0如果AnDIR=0，引脚配置为输入0－相应引脚的电平读为低电平1－相应引脚的电平读为高电平如果AnDIR=1，引脚配置为输出0－设置相应引脚，使其输出信号为低电平时有效1－设置相应引脚，使其输出信号为高电平时有效如果I/O端口用作通用I/O，则必须对数据和方向寄存器进行初始化设置，为输入还是输出。6.2数字I/O寄存器（2）端口B数据和方向控制寄存器（PBDATDIR)，地址：709Ah位15-8：BnDIRPB7-PB0的数据方向0－相应引脚配置为输入1－相应引脚配置为输出位7-0：IOPBn如果BnDIR=0，引脚配置为输入方式。0－相应引脚的电平读为低电平1－相应引脚的电平读为高电平如果BnDIR=1，引脚配置为输出0－设置相应引脚，使其输出信号为低电平时有效1－设置相应引脚，使其输出信号为高电平时有效6.2数字I/O寄存器（3）端口C数据和方向控制寄存器（PCDATDIR)，地址：709Ch位15-8：CnDIRPC7-PC0的数据方向0－相应引脚配置为输入1－相应引脚配置为输出位7-0：IOPCn如果CnDIR=0，引脚配置为输入方式。0－相应引脚的电平读为低电平1－相应引脚的电平读为高电平如果CnDIR=1，引脚配置为输出0－设置相应引脚，使其输出信号为低电平时有效1－设置相应引脚，使其输出信号为高电平时有效6.2数字I/O寄存器（4）端口D数据和方向控制寄存器（PDDATDIR)，地址：709Eh位15-9：保留位8：D0DIR0－相应引脚配置为输入1－相应引脚配置为输出位7-1：保留位0：IOPD0如果D0DIR=0，引脚配置为输入方式。0－相应引脚的电平读为低电平1－相应引脚的电平读为高电平如果D0DIR=1，引脚配置为输出0－设置相应引脚，使其输出信号为低电平时有效1－设置相应引脚，使其输出信号为高电平时有效6.2数字I/O寄存器（5）端口E数据和方向控制寄存器（PEDATDIR)，地址：7095h位15-8：EnDIRPE7-PE0的数据方向0－相应引脚配置为输入1－相应引脚配置为输出位7-0：IOPEn如果EnDIR=0，引脚配置为输入方式。0－相应引脚的电平读为低电平1－相应引脚的电平读为高电平如果EnDIR=1，引脚配置为输出0－设置相应引脚，使其输出信号为低电平时有效1－设置相应引脚，使其输出信号为高电平时有效6.2数字I/O寄存器（6）端口F数据和方向控制寄存器（PFDATDIR)，地址：7096h位15：保留位14-8：FnDIRPF6-PF0的数据方向0－相应引脚配置为输入1－相应引脚配置为输出位7：保留位7-0：IOPFn如果FnDIR=0，引脚配置为输入方式。0－相应引脚的电平读为低电平1－相应引脚的电平读为高电平如果FnDIR=1，引脚配置为输出0－设置相应引脚，使其输出信号为低电平时有效1－设置相应引脚，使其输出信号为高电平时有效6.2数字I/O寄存器数字I/O端口配置实例配置：选择I/O引脚的功能，且设置I/O引脚的方向。I/O配置实例程序：MCRA.set7090h;可将这些映射语句放于240x.h文件中PADATDIR.set7098h;可将这些映射语句放于240x.h文件中PBDATDIR.set709Ah;可将这些映射语句放于240x.h文件中LDP#0E1h;指向相应的数据页面LACC#0h;设置MCRA所有位均为0SACLMCRA;配置为I/O脚，选择引脚IOPA0-IOPA7和IOPB0-IOPB7SACLPADATDIR;引脚IOPA0-IOPA7配置为输入，低有效LACC#0F00h;引脚IOPB7-IOPB4配置为输入SACLPBDATDIR;引脚IOPB3-IOPB0配置为输出LACCPBDATDIR;读取引脚IOPB7-IOPB4输入状态AND#00F0h;A为输入状态6.3I/O端口应用1、I/O端口作为输出使用I/O端口输出8个信号，这8个信号分别连接到8个LED，硬件接口电路如图6.2(P102)所示。输出引脚与LED之间接一触发器74HC273,来实现对LED的驱动。在此使用IOPB作为输出信号来控制发光二极管的亮灭，而IOPF2作为选通74HC273的输出信号。图6.2TMS320LF2407与LED接口电路6.3I/O端口应用下面的实例程序实现对8个LED的循环驱动，即LED循环发光LED1→LED2→LED3→LED