Arduino UNO R3使用的主处理器ATMega328P上有3个8位的输入/输出端口,它们分别是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 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 }
这个示例使Arduino 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:
1 void setup() { 2 DDRB |= (1 << PB5); 3 } 4 5 void loop() { 6 PORTB ^= (1 << PB5); 7 delay(1000); 8 }
向电路中添加一个按键,让它的两端分别连接在Arduino 2(PD2)引脚和GND(地)引脚上(如下所示)。
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:
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:
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 }