14. Порты ввода-вывода

14.1. Отличительные особенности

• Возможность раздельной настройки работы на ввод или на вывод каждой линии ввода-вывода
• Гибкая настройка линий ввода-вывода через специальный конфигурационный регистр
• Синхронная и/или асинхронная работа входов с возможностями генерации прерываний и событий
  • при обнаружении любого из фронтов
  • при обнаружении нарастающих фронтов
  • при обнаружении падающих фронтов
  • при обнаружении низкого уровня
• Асинхронное возобновление работы при обнаружении любых из контролируемых условий на входах
• Каждый порт поддерживает два прерывания с гибким маскированием
• Широкий выбор настроек выходов и подтягивающих уровней:
  • Двухтактный выход
  • Подтягивание к плюсу или минусу питания
  • Выход для схем монтажного И
  • Выход для схем монтажного ИЛИ
  • Адаптивная подтяжка
  • Инвертированный ввод-вывод
• Опциональное управление скоростью изменения фронтов
• Нескольких выводов с одним назначением
• Поддержка операций чтение-модификация-запись
• Регистры переключения/сброса/установки для регистров выходов и задания направления ввода-вывода
• Выход синхронизации на линии порта
• Выход 7 канала событий на линии порта
• Регистры портов (виртуальные порты) расположены в пространстве памяти ввода-вывода с побитными доступом

14.2. Обзор

Микроконтроллеры XMEGA A3 оснащены гибкими портами ввода-вывода общего назначения. Порт образуют до 8 линий ввода-вывода с номерами от 0 до 7. Порты реализуют несколько функций, в т.ч. синхронный/асинхронный контроль входов, прерывания по изменению состояния выводов и возможность конфигурации выходов. Все функции индивидуально выбираются для каждой линии ввода-вывода, однако некоторые линии могут иметь только одно назначение.

14.3. Настройка линий ввода-вывода

Линии всех портов (Pn) имеют возможность программной конфигурации выходов. Кроме того, линиями всех портов поддерживается функция инвертирования ввода/вывода. Для входа это означает, что считываемое из регистра линии значение будет инверсно ее фактическому состоянию. Аналогичным образом, если активировать данную функцию для выхода, то его состояние будет инверсным по отношению к регистру порта. Функция инвертирования ввода-вывода может использоваться даже на тех линиях, которые работают в альтернативном их назначении. На линиях портов также предусмотрена возможность настройки скорости изменения фронтов, что позволяет снизить электромагнитные излучения.

14.3.1. Двухтактная линия

Рисунок 14.1. Настройка линии ввода-вывода: двухтактная линия

14.3.2. Подтягивание к минусу питания

Рисунок. 14.2. Настройка линии ввода-вывода: двухтактная линия с подтягиванием к минусу питания (на входе)

14.3.3. Подтягивание к плюсу питания

Рисунок. 14.3. Настройка линии ввода-вывода: двухтактная линия с подтягиванием к плюсу питания (на входе)

14.3.4. Адаптивная подтяжка

Функция адаптивной подтяжки позволяет удерживать на линии тот логический уровень, который в последний раз присутствовал на выходе порта. Таким образом, адаптивная подтяжка действует, как подтяжка к плюсу питания, если предыдущий уровень был '1', и, как подтяжка к минусу питания, если последний уровень был '0'.

Рисунок. 14.4. Настройка линии ввода-вывода: двухтактная линия с адаптивной подтяжкой

14.3.5. Прочие настройки

Рисунок 14.5. Настройка выхода: монтажное ИЛИ с опциональной подтяжкой к минусу питания

Рисунок 14.6. Настройка линии ввода-вывода: монтажное И с опциональной подтяжкой к плюсу питания

14.4. Функции контроля входов

• Обнаружение обоих фронтов
• Обнаружение нарастающих фронтов
• Обнаружение падающих фронтов
• Обнаружение низкого уровня

Функция контроля входов может быть синхронной или асинхронной, в зависимости от состояния синхронизации портов (вкл. или выкл.). Схема системы контроля входов представлена на рисунке 14.7.

Рисунок 14.7. Обзор системы контроля входов

Если у линии ввода-вывода включена функция инвертирования, то перед выполнением функции контроля входа ее состояние будет инвертировано.

14.5. Прерывание порта

У каждого порта предусмотрено два прерывания с раздельными приоритетами и векторами. Источниками этих прерываний может служить любая из линий порта. Запуск прерываний происходит в зависимости от конфигурации функции контроля входов для тех линий, которые выбраны в качестве источника прерывания.

14.6. Альтернативные функции портов

Большинство линий порта, помимо функции ввода-вывода, имеют альтернативное назначение. Это означает, что линия может использоваться подключенными к порту встроенными модулями и УВВ, например, для последовательной передачи данных или генерации ШИМ-сигналов. В разделе 29 "Расположение и назначение выводов" показано, какие модули и УВВ имеют альтернативные функции в портах и какие альтернативные функции поддерживаются каждой линией ввода-вывода.

<-- Предыдущая страница

Оглавление

Следующая страница -->