电子产品开发细节之 MCU I/O 端口处理

最新推荐文章于 2024-12-20 21:00:33 发布

原创

最新推荐文章于 2024-12-20 21:00:33 发布 · 2k 阅读

8 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#单片机

本文介绍了电子产品开发中MCU I/O端口处理的两个关键点：1) 防止方向寄存器被意外改写，建议定期重设以确保端口正确工作；2) 使用位操作指令时注意潜在影响，特别是在输入/输出切换场景下，应先设置输出缓冲器的初始值，以避免意外数据导致的问题。这两个细节对提升产品品质至关重要。

I/O 端口，是单片机学习者首先接触的基本外围功能，用于输出控制信号、或者输入外部状态信号。尽管功能简单、易用，在实际的电子产品开发中，仍有值得注意的细节，甚至这些细节的处理关乎产品的质量。作为示例，本文介绍2点需要关注的内容。

1、端口的方向设置
对于双向I/O端口，具体应用中根据实际需要，设置为输入端口或者输出端口，这个功能的实现，通常是在初始化程序中，通过设置I/O端口的方向寄存器来完成的。
如下例所示：
在这里插入图片描述
以上的程序，从逻辑上看，没有任何问题。但是，在产品的实际工作过程中，方向寄存器中的设定值，存在被意外改写的风险。例如，强噪声环境中运行的电子产品。
那么，如何尽可能地降低这种风险带来的负面影响呢？
常用的方法，是每隔一段时间，重复设置方向寄存器，以减少方向寄存器被意外改写所带来运行故障。如下所示。
在这里插入图片描述
2、位操作指令的使用
有的单片机提供了位操作指令（例如：SEB命令，CLB命令），用于对某一输出端口执行置位（端口输出高电平）或复位（端口输出低电平）操作。但是，使用位操作时如果不慎，也可能会给产品的运行带来意外的故障。为什么呢？
通常，单片机的CPU访问内置RAM（含SFR）时，是以字节为单位访问的。对于某一端口的位操作，实际执行的操作是：读入字节 => 修改目标位 => 以字节写回寄存器。
例：
8bit 的端口P1，其中P10设置为输出端口，P11-P17设置为输入端口。执行 SEB P10 命令使P10输出高电平。其执行过程，如下图所示。