本帖最后由 沉思的牛 于 2015-11-3 11:20 编辑
不知道大家在实际开发过程中是怎么使用io口的,希望大家踊跃讨论。
所有源代码我会发出来,后面的就不全部贴出来了;
用过51单片机的同学都知道可以用sbit定义一个位变量,从而操作一个管脚。
比如:
sbit LED0 = P0^0; //定义一个位变量,操作一个管脚
再比如DSP的操作方式:
//设置GPIOD5管脚为高电平
GpioDataRegs.GPDDAT.bit.GPIOD5 = 1;
以下我们单片机用ATMEGA128A,开发环境用Atmel Studio6.0为例子。
在AVR开发中有个头文件里面有个BIT()的宏定义,但是用这个需要不停地取反,或等操作,也不是很爽。
其实AVR的IO口是可以位寻址的,DataSheet里面有说到(汇编语言);
现在我们想把这种操作方式变成DSP这样,既可以操作一个管脚,又可以操作整个端口。
是不是爽歪歪
从DSP的操作方式可以看到,其实它就是用了 位域 和 共用体,
(TI DSP是通过内存映射,我们暂且不谈)
初学C语言的同学都有一个疑问,位域和共用体特么到底用来干什么
其实我是学了DSP过后才发现位域和共用体这么流弊~!。
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在写程序之前我们必须要弄懂的一个问题:
我们是怎么利用C语言来进行对AVR IO口进行操作的?
没错! 那就是万能的指针。
我们先从官方的代码分析
#define DDRA _SFR_IO8(0x1A) //先打开DDRA端口的定义看看,居然还有宏定义,再继续翻 _SFR_IO8
//打开看到居然还有宏定义,再继续看_MMIO_BYTE,还有__SFR_OFFSET是什么鬼?(最后再说)
#define _SFR_IO8(io_addr) _MMIO_BYTE((io_addr) + __SFR_OFFSET)
#define _MMIO_BYTE(mem_addr) (*(volatile uint8_t *)(mem_addr)) //_MMIO_BYTE宏的定义终于找到了
我们来分析一下上面的代码
(*(volatile uint8_t *)(mem_addr)) 黄色部分是传进去的参数,从这个字面意思可以知道是内存的地址,
//其实传进去的就是io口的地址;
(*(volatile uint8_t *)(mem_addr)) 再来看红色这部分是什么意思: 可以看出是类型强转,把这个地址值强转为指针类型;
(*(volatile uint8_t *)(mem_addr)) //类型重定义typedef unsigned char uint8_t;可以看到uint8_t其实就是unsigned char
(*(volatile uint8_t *)(mem_addr)) 这个*号当然就是解引用,就是对这个地址指向的内存操作;
__SFR_OFFSET官方定义,其实就是一个地址的偏移,保证兼容性
// __SFR_OFFSET官方定义,其实就是一个地址的偏移,保证兼容性
#ifndef __SFR_OFFSET
/* Define as 0 before including this file for compatibility with old asm
sources that don't subtract __SFR_OFFSET from symbolic I/O addresses. */
# if __AVR_ARCH__ >= 100
# define __SFR_OFFSET 0x00
# else
# define __SFR_OFFSET 0x20
# endif
#endif
最后说一下volatile关键字,其实就是为了不让编译器优化volatile修饰的代码,具体解释去百度。
既然知道了为什么良辰不介意陪大家玩玩~
DDRA的地址 = 0x1A
PORTA的地址 = 0x1B
不要问我是怎么知道它的地址的!~
//我们写这段代码来控制PA口
(*(volatile unsigned char *)(0x1A)) = 0xff; //相当于DDRA=0xff;
(*(volatile unsigned char *)(0x1B)) = 0x55; //相当于PORTA = 0x55;
在你的PA口接上LED看看效果,是不是能控制了!如果能,并且你已经理解的话我们继续往下!~
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总体思想如下:
现在我们就来详细的讲解位域和共用体的用法:
我们可以用位域把IO端口分成8个域,每个域占1个位;
然后在用一个位域把IO端口分成1个域,占8个位。
最后把这两个放到共用体来操作。
详细的内存结构如图:
附件下载:
AVR_GPIO内存图.pdf
(88.26 KB)
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