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2019年12月05日 | AVR开发 Arduino方法（一） 端口子系统
2019-12-05 来源：elecfans
Arduino UNO R3的主处理器ATMega328P上有3个8位的输入/输出端口，分别是PB，PC和PD。Arduino IDE提供的Blink示例可以帮助我们了解端口的数字输出功能：
1 // Blink.ino
2 int led = 13;
3
4 void setup() {
5 pinMode(led, OUTPUT);
6 }
7
8 void loop() {
9 digitalWrite(led, HIGH);
10 delay(1000);
11 digitalWrite(led, LOW);
12 delay(1000);
13 }
这个示例使Arduino开发板13（PB5）引脚上的LED闪烁，与数字输出相关的Arduino库函数有：
pinMode(pin, mode)：配置指定引脚为输入或输出
pin：指定引脚
mode：OUTPUT（输出），INPUT（输入）或INPUT_PULLUP（带上拉电阻的输入）
digitalWrite(pin, value)：从指定引脚输出电平
pin：指定引脚
value：LOW（低电平，0V），HIGH（高电平，5V）
ATMega328P的每个端口都由3个相关寄存器控制，方向寄存器DDRx（x = B, C, D）用于指定端口引脚方向，若向其中某位写入1，则该位控制的引脚被设置为输出，写入0则为输入。输出寄存器PORTx（x = B, C, D）在该端口引脚被设置为输出时，写入1则输出高电平，写入0则输出低电平；在该端口引脚被设置为输入时，写入1则对其启用上拉电阻，即在该端口引脚被悬空时默认输入高电平。输入寄存器PINx（x = B, C, D）在端口引脚被设置为输入时存储该端口引脚的输入，若端口引脚输入高电平，则寄存器相应位被置为1，输入低电平则置为0。
通过直接访问寄存器改写以上程序为：
1 // Blink_reg.ino
2 void setup() {
3 DDRB |= (1 << PB5);
4 }
5
6 void loop() {
7 PORTB ^= (1 << PB5);
8 delay(1000);
9 }
如图所示连接电路，使按键的的两端分别连接在Arduino开发板2（PD2）引脚和GND（地）引脚上：
这样使得按键在没有按下时2（PD2）引脚处于悬空状态，因此需要将2（PD2）引脚设置为带上拉电阻的输入模式。下面的示例使得按键在按下时13（PB5）引脚上的LED点亮，按键松开时LED熄灭：
1 // DigitalInputPullup.ino
2 void setup() {
3 pinMode(2, INPUT_PULLUP);
4 pinMode(13, OUTPUT);
5 }
6
7 void loop(){
8 int seneorVal = digitalRead(2);
9
10 if (sensorVal == HIGH) {
11 digitalWrite(13, LOW);
12 }
13 else {
14 digitalWrite(13, HIGH);
15 }
16 }
除了pinMode()函数外，与数字输入相关的Arduino库函数有：
digitalRead(pin)：从指定引脚上读取电平
pin：指定引脚
函数返回LOW（低电平，0V）或HIGH（高电平，5V）
通过直接访问寄存器改写以上程序为：
1 // DigitalInputPullup_reg.ino
2 void setup() {
3 DDRB |= (1 << PB5);
4 DDRD &= ~(1 << PD2);
5 PORTD |= (1 << PD2);
6 }
7
8 void loop() {
9 if (PIND & (1 << PD2)) {
10 PORTB &= ~(1 << PB5);
11 } else {
12 PORTB |= (1 << PB5);
13 }
14 }
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