飞思卡尔8位单片机MC9S08第6章 通用IO与第一个汇编程序

第六章通用I/O与第一个汇编程序主要内容MC68HC908GP32的普通I/O汇编程序编程框架08汇编语言编译过程所涉及的文件SD-HC08嵌入式MCU在线编程集成开发系统6.1MC68HC908GP32的普通I/O6.1MC68HC908GP32的普通I/O所谓普通I/O，即基本的输入/输出，有时也称为并行I/O。作为普通输入引脚，MCU内部程序可以读取该引脚，知道该引脚是“1”（高电平）或“0”（低电平），即开关量输入。作为普通输出引脚，MCU内部程序向该引脚输出“1”（高电平）或“0”（低电平），即开关量输出。MC68HC908GP32单片机有5个普通I/O口，分别是A口、B口、C口、D口、E口。它们中的大部分具有双功能，本节仅讨论它们作为普通I/O功能时的编程方法。6.1MC68HC908GP32的普通I/OA口的8根引脚与键盘中断模块的引脚复用，这里只讨论A口作为普通I/O口的功能。（1）A口的寄存器A口作为普通I/O口时，具有三个寄存器，它们是：A口数据方向寄存器（DDRA）、A口数据寄存器（PTA）、A口上拉电阻允许寄存器（PTAPUE）。①A口数据方向寄存器（DataDirectionRegisterA，DDRA）A口数据方向寄存器（DDRA）的地址是：$0004，DDRA的第7～0位分别记为DDRA7～DDRA0，这些位分别控制着A口引脚PTA7～PTA0是输入还是输出，若DDRAx=0，则引脚PTAx为输入，若DDRAx=1，则引脚PTAx为输出。复位时DDRA为$00。记忆要点：数据方向寄存器的一位：0—定义输入，1—定义输出6.1.1A口6.1MC68HC908GP32的普通I/OA口数据寄存器（PTA）的地址是：$0000，PTA的第7～0位分别记为PTA7～PTA0。若A口的某一引脚PTAx被定义成输出，程序使A口数据寄存器PTA的相应位PTAx＝0，则引脚PTAx输出“低电平”；程序使PTAx＝1，则引脚PTAx输出“高电平”。若A口的某一引脚PTAx被定义成输入，程序通过读取A口数据寄存器PTA，获得输入情况，0表示输入为“低电平”，1表示输入为“高电平”。记忆要点：输出时：数据寄存器的一位：0—输出低电平1—输出高电平输入时：数据寄存器的一位：0—代表外部输入低电平1—代表外部输入高电平②A口数据寄存器（PortADataRegister，PTA）6.1MC68HC908GP32的普通I/OA口上拉电阻允许寄存器（PTAPUE）的地址是：$000D。PTAPUE的第7～0位分别记为PTAPUE7～PTAPUE0。若A口的某一引脚PTAx被定义成输入，则可通过置PTAPUE的相应位PTAPUEx为1来定义其内接上拉电阻，即引脚PTAx已经通过内部电阻与电源VDD相接，此时若引脚PTAx若通过开关接地，则开关闭合时为低电平。那么寄存器PTA的相应位PTAx=0，开关断开时为高电平，寄存器PTA的相应位PTAx=1，通过读取寄存器PTA获得开关状态。记忆要点：在引脚被定义成输入时，可通过上拉电阻允许寄存器定义有无内部上拉电阻：0—没有内部上拉电阻1—有内部上拉电阻③A口上拉电阻允许寄存器（PortAInputPullupEnableRegister，PTAPUE）6.1MC68HC908GP32的普通I/O下图给出了A口作为普通I/O使用时，一个外部引脚的相应内部逻辑电路框图。当DDRAx=1时，读地址$0000就是读PTAx。当DDRAx=0时，读地址$0000就是读引脚PTAx电平。读DDRA($0004)写DDRA($0004)复位写PTA($0000)引脚PTAxVDDPTAPUEx内部上拉电阻读PTA($0000)A口的一个引脚内部逻辑电路框图A口数据方向寄存器DDRAx位A口数据寄存器PTAx位内部数据总线（2）A口逻辑电路框图6.1MC68HC908GP32的普通I/OB口的8根引脚与8路A/D转换模块的引脚复用，这里只讨论B口作为普通I/O口的功能。（1）B口的寄存器B口作为普通I/O口时，具有二个寄存器，它们是：B口数据方向寄存器（DDRB）和B口数据寄存器（PTB）。①B口数据方向寄存器（DataDirectionRegisterB，DDRB）B口数据方向寄存器（DDRB）的地址是：$0005，DDRB的第7～0位分别记为DDRB7～DDRB0，这些位分别控制着B口引脚PTB7～PTB0是输入还是输出，若DDRBx=0，则引脚PTBx为输入，若DDRBx=1，则引脚PTBx为输出。复位时DDRB为$00。记忆要点：数据方向寄存器的一位：0—定义输入，1—定义输出6.1.2B口6.1MC68HC908GP32的普通I/OB口数据寄存器（PTB）的地址是：$0001，PTB的第7～0位分别记为PTB7～PTB0。若B口的某一引脚PTBx被定义成输出，程序使B口数据寄存器PTB的相应位PTBx＝0，则引脚PTBx输出“低电平”，程序使PTBx＝1，则引脚PTBx输出“高电平”。若B口的某一引脚PTBx被定义成输入，程序通过读取B口数据寄存器PTB，获得输入情况，0表示输入为“低电平”，1表示输入为“高电平”。注意：B口被定义成输入时，没有内部上拉电阻②B口数据寄存器（PortBDataRegister，PTB）6.1MC68HC908GP32的普通I/O下图给出了B口作为普通I/O使用时，一个外部引脚的相应内部逻辑电路框图。读DDRB($0005)写DDRB($0005)复位写PTB($0001)引脚PTBx读PTB($0001)B口的一个引脚内部逻辑电路框图B口数据方向寄存器DDRBx位B口数据寄存器PTBx位内部数据总线（2）B口逻辑电路框图6.1MC68HC908GP32的普通I/O6.1.3C口、D口和E口（1）C口对44引脚的MC68HC908GP32芯片的C口只有7根引脚：PTC6pin～PTC0pin，而40及42引脚的MC68HC908GP32芯片的C口只有5根引脚：PTC4pin～PTC0pin。下面以44引脚的MC68HC908GP32芯片进行说明。C口只有普通I/O功能，它的内部逻辑结构框图与A口逻辑结构框图相同，只是其中的有关字母“A”改为字母“C”，地址作相应改变即可。它也具有三个寄存器，它们是：C口数据方向寄存器（DDRC）、C口数据寄存器（PTC）、C口上拉电阻允许寄存器（PTCPUE）。6.1MC68HC908GP32的普通I/OC口数据方向寄存器（DDRC）的地址是：$0006，由于对应引脚只有7根，最高位没有意义。DDRC的第6～0位分别记为DDRC6～DDRC0，这些位分别控制着C口引脚PTC6～PTC0是输入还是输出，含义参考A口说明。复位时DDRC为$00。②C口数据寄存器（PortCDataRegister，PTC）C口数据寄存器（PTC）的地址是：$0002，PTC的第6～0位分别记为PTC6～PTC0。含义请类比A口、B口的相应说明。③C口上拉电阻允许寄存器（PortCInputPullupEnableRegister，PTCPUE）C口上拉电阻允许寄存器（PTCPUE）的地址是：$000E。PTCPUE的第6～0位分别记为PTCPUE6～PTAPUE0。含义请类比A口的相应说明。①C口数据方向寄存器（DataDirectionRegisterC,DDRC）6.1MC68HC908GP32的普通I/O对于40引脚的MC68HC908GP32芯片的D口只有6根引脚：PTD5～PTD0。而42及44引脚的MC68HC908GP32芯片的D口有8根引脚：PTD7～PTD0。下面以42及44引脚的MC68HC908GP32芯片进行说明。D口是I/O功能与其它特殊功能（SPI，TIM）复用口，这里只讨论它作为普通I/O口的功能。它的内部逻辑结构框图与A口逻辑结构框图相同，只是其中的有关字母“A”改为字母“D”，地址作相应改变即可。它也具有三个寄存器，它们是：D口数据方向寄存器（DDRD）、D口数据寄存器（PTD）、D口上拉电阻允许寄存器（PTDPUE）。（2）D口6.1MC68HC908GP32的普通I/OD口数据方向寄存器（DDRD）的地址是：$0007。DDRD的第7～0位分别记为DDRD7～DDRD0，这些位分别控制着D口引脚PTD7～PTD0是输入还是输出，含义参考A口说明。复位时DDRD为$00。②D口数据寄存器（PortDDataRegister，PTD）D口数据寄存器（PTD）的地址是：$0003，PTD的第7～0位分别记为PTD7～PTD0。含义请类比A口、B口的相应说明。③D口上拉电阻允许寄存器（PortDInputPullupEnableRegister，PTDPUE）D口上拉电阻允许寄存器（PTDPUE）的地址是：$000F。PTDPUE的第7～0位分别记为PTDPUE7～PTDPUE0。含义请类比A口的相应说明。①D口数据方向寄存器（DataDirectionRegisterD,DDRD）6.1MC68HC908GP32的普通I/OE口只有PTE1、PTE0引脚。它是I/O功能与串行通讯接口（SCI）复用口，这里只讨论它的普通I/O口功能。其内部逻辑结构框图与B口相同，只需将其中的有关字母“B”改为字母“E”，地址作相应改变即可。它有两个寄存器：①E口数据方向寄存器（DataDirectionRegisterE，DDRE）E口数据方向寄存器（DDRE）的地址是：$000C。DDRE只有低两位有用。DDRE的第1、0位分别记为DDRE1、DDRD0，这两位分别控制着E口引脚PTE1、PTE0是输入还是输出，含义参考B口说明。复位时DDRE为$00。②E口数据寄存器（PortEDataRegister，PTE）E口数据寄存器（PTE）的地址是：$0008，PTE的第1～0位分别记为PTE1～PTE0。含义请类比B口的相应说明。（3）E口返回6.2汇编程序编程框架6.2.1C口、D口和E口（1）程序描述给出程序名、硬件连接以及基本功能等描述，还可以给出编制者、编制时间等，若调试过程有新的体会，也可在此添加。（2）头文件与有关常量命名汇编语言也借用C语言中“头文件”的概念，将映像寄存器的地址定义在“头文件”中，程序直接使用寄存器地址所对应的“名称”。例如，有了“头文件”，对“D口数据寄存器”读出操作，可用“LDAPTD”取代“LDA$0003”，更容易理解。6.2汇编程序编程框架6.2汇编程序编程框架如果程序中使用到内存变量，需在此定义。实际上，这里是对内存变量的声明，通常称为“开辟内存变量”，内存变量的初始化在主程序开始部分完成。第一个内存变量需用“ORG”语句定位，随后，按地址从小到大顺序存放。每个内存变量都有固定的内存地址。借用C语言术语，这里所开辟的所有内存变量都是“全局变量”。对应于C语言中的“局部变量”将在讲解子程序规范时说明。（4）主程序主程序一般包括初始化与主循环两大部分。初始化包括堆栈初始化、系统初始化、内存变量初始化、I/O端口初始化、中断初始化等。主循环是程序的工作循环，根据实际需要安排程序段，但一般不宜过长，建议不要超过200行，具体功能可通过调用子程序来实现，或由中断程序实现。不带操作系统的MCU程序总有一个主循环，表示程序周而复始地执行。（3）内存变量6.2汇编程序编程框架若有不单独存盘的子程序，建议放在此处。这样在主程序总循环的最后一个语句就可以看到这些子程序。建议不要超过3个，每个子程序不要超过200行。若有更多的子程序请单独存盘，单独测试。（6）外部子程序若程序使用独立存盘的子程序，可在此处使用“$include子程序名”将其包含。注意，独立存盘的子程序必须与主程序在同一个目录中。（7）中断向量中断向量一般放在最后。复位向量地址内容为MCU上电后执行的程序地址，即主程序的第一个语句地址。（5）内部直接调用子程序6.2汇编程序编程框架第一个程序6.2.2第一个可执行的08汇