外圍功能電路控制

LET′S TRY“嵌入式編程”: 4 of 6

本連載講解作為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術人員所必需具備的單片機的基礎知識。

在《單片機入門（1）～（3）》中，我們一起學習了單片機的硬件和編程語言以及開發(fā)環(huán)境等。

本期讓我們一起來學習單片機的外圍功能電路控制的基礎知識吧。

• (SFR) Special Function Registers
• 控制外圍功能電路的基礎知識

(SFR) Special Function Registers

單片機中有象箱子功能一樣的地方，我們稱為寄存器，用來暫存數據。寄存器的種類有程序計數器、通用寄存器、以及SFR（特殊功能寄存器）等。

SFR主要用來設定外圍功能電路（計數器或串行端口、通用I/O等）的工作方式，確認其工作狀況，并對其進行控制的。也就是說SFR并非僅僅只是用來保存數據的“箱子”。通過改變保存在“箱子”里的數據，不僅可以改變外圍功能電路的動作方式，而且“箱子”里的數據也將隨著外圍功能電路的工作狀況而改變。

控制外圍功能電路的基礎知識

下面以通用I/O為例來說明單片機對外圍功能電路的控制。通用I/O具有以下功能：

輸出功能：可以輸出高電平電壓或低電平電壓

輸入功能：可以讀出輸入到引腳的電壓電平

首先來看輸出功能的控制。圖1中的引腳A是一個通用I/O。

如果向引腳A的寄存器（SFR）

• 寫入0，則引腳A的輸出電壓將為低電平（0V）。
• 寫入1，則引腳A的輸出電壓將為高電平（5V）。

圖1：通用I/O的輸出功能

如果將圖1的引腳A連接一個LED，就可以構成一個控制LED的電路（見圖2）。此時，向寄存器（SFR）寫入0則LED亮燈，輸入1則LED熄滅。雖然這是一種很簡單的動作，但卻反映了單片機對各種外圍功能電路進行控制的基本原理。利用這種功能，就可以完成象電機的ON/OFF一樣的開關作用（由于通常的單片機上不能流過驅動電機運行的大電流，所以還需另行準備用FET或晶體管作成的電機驅動電路）。另外，如果使用多個通用I/O端口，就可以完成更加復雜的控制。

圖2：通用I/O的LED控制電路

接下來看輸入功能（圖3）。

• 如果向引腳A輸入低電平電壓（0V），就會從寄存器（SFR）讀出0。
• 如果向引腳A輸入高電平電壓（5V），就會從寄存器（SFR）讀出1。

即，讀取寄存器（SFR）的值，就可以判斷外部電壓是低電平電壓還是高電平電壓。

圖3：通用I/O的輸入功能

圖４：通用IO輸入功能構成的開關電路

使用通用I/O的輸入功能構成圖４所示的電路，單片機就可以判斷出開關（S）的狀態(tài)。

• 當開關（S）斷開時，電源電壓通過上拉電阻（R），連接到引腳A（相當于輸入高電平電壓），寄存器（SFR）將的值變?yōu)?。
• 當開關（S）關閉時，引腳A被連接到低電平電壓，寄存器（SFR）的值變?yōu)?。

單片機通過讀取引腳A的寄存器（SFR）的值，是“1”還是“0”，可以判斷外部開關（S）是斷開還是關閉狀態(tài)。

圖４：通用IO輸入功能構成的開關電路

單片機上搭載了各種功能的SFR。通過程序來更改或讀出這些功能寄存器的值，就可獲知單片機外圍電路的信息，而對外圍電路進行控制。所以可以說，SFR就象是單片機的五官或者手腳。

以上就是單片機控制外部外圍功能的基礎知識。下期是本系列的最后一期，我們將說明關于中斷的內容。敬請期待。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的外围功能电路控制 LET′S TRY“嵌入式编程”: 4 of 6的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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