AVR開發 Arduino方法（一）埠子系統

Arduino UNO R3使用的主處理器ATMega328P上有3個8位的輸入/輸出埠，它們分別是PB，PC和PD。Arduino IDE提供的Blink示例可以幫助我們了解埠的數字輸出功能：

1 int led = 13;
2
3 void setup {
4 pinMode(led, OUTPUT);
5 }
6
7 void loop {
8 digitalWrite(led, HIGH);
9 delay(1000);
10 digitalWrite(led, LOW);
11 delay(1000);
12 }

這個示例使Arduino 13（PB5）引腳上的LED閃爍。與數字輸出相關的Arduino庫函數有：

pinMode(pin, mode)：配置指定引腳為輸入或輸出

pin：指定引腳

mode：OUTPUT（輸出），INPUT（輸入）或INPUT_PULLUP（帶上拉電阻的輸入）

digitalWrite(pin, value)：從指定引腳輸出電平

pin：指定引腳

value：LOW（低電平，0V），HIGH（高電平，5V）

ATMega328P的每個埠都由3個相關寄存器控制，方向寄存器DDRx（x = B, C, D）用於指定埠引腳方向，若向其中某位寫入1，則該位控制的引腳被設置為輸出，寫入0則為輸入。輸出寄存器PORTx（x = B, C, D）在該埠引腳被設置為輸出時，寫入1則輸出高電平，寫入0則輸出低電平；在該埠引腳被設置為輸入時，寫入1則對其啟用上拉電阻，即在該埠引腳被懸空時默認輸入高電平。輸入寄存器PINx（x = B, C, D）在埠引腳被設置為輸入時存儲該埠引腳的輸入，若埠引腳輸入高電平，則寄存器相應位被置為1，輸入低電平則置為0。

通過直接訪問寄存器改寫以上程序：

1 void setup {
2 DDRB |= (1 << PB5);
3 }
4
5 void loop {
6 PORTB ^= (1 << PB5);
7 delay(1000);
8 }

向電路中添加一個按鍵，讓它的兩端分別連接在Arduino 2（PD2）引腳和GND（地）引腳上（如下所示）。

這樣使得按鍵在沒有按下時2（PD2）引腳處於懸空狀態，因此需要將2（PD2）引腳設置為帶上拉電阻的輸入模式：

1 const int buttonPin = 2;
2 const int ledPin = 13;
3
4 int buttonState = 0;
5
6 void setup {
7 pinMode(ledPin, OUTPUT);
8 pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
9 }
10
11 void loop{
12 buttonState = digitalRead(buttonPin);
13
14 if (buttonState == HIGH) {
15 digitalWrite(ledPin, HIGH);
16 }
17 else {
18 digitalWrite(ledPin, LOW);
19 }
20 }

除了pinMode函數外，與數字輸入相關的Arduino庫函數有：

digitalRead(pin)：從指定引腳上讀取電平

pin：指定引腳

函數返回LOW（低電平，0V）或HIGH（高電平，5V）

通過直接訪問寄存器改寫以上程序：

1 void setup {
2 DDRB |= (1 << PB5);
3 DDRD &= ~(1 << PD2);
4 PORTD |= (1 << PD2);
5 }
6
7 void loop {
8 if (PIND & (1 << PD2)) {
9 PORTB |= (1 << PB5);
10 } else {
11 PORTB &= ~(1 << PB5);
12 }
13 }

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