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RA6快速設(shè)計(jì)指南 [13] I/O端口配置 (2)

瑞薩MCU小百科 ? 來(lái)源:未知 ? 2023-07-03 12:10 ? 次閱讀


10

I/O端口配置


10.2 設(shè)置端口并將其用作GPIO


有兩種方法可以設(shè)置端口并將其用作GPIO:一種是使用端口控制寄存器 (PCNTR1),另一種是使用PmnPFS寄存器。


方法1:端口控制寄存器 (PCNTR1)


? 通過(guò)向端口控制寄存器1 (PCNTR1) 的端口方向位 (PDRn) 寫(xiě)入“1”,選擇一個(gè)引腳作為輸出。

? 端口方向位 (PDRn) 是可讀寫(xiě)的。將該值設(shè)置為“1”將選擇該引腳作為輸出。I/O端口的默認(rèn)狀態(tài)為“0”(輸入)。可以在RA6 MCU上讀取端口方向寄存器。

? 相應(yīng)端口控制寄存器 (PCNTR1) 中的端口輸出數(shù)據(jù)位 (PODRn) 是可讀寫(xiě)的。讀取PODR時(shí),也會(huì)讀取輸出數(shù)據(jù)鎖存器的狀態(tài)(不是引腳電平)。

? 端口控制寄存器2 (PCNTR2) 中的端口輸入位 (PIDRn) 是只讀的。讀取PCNTR2寄存器中的PIDRn位以讀取引腳狀態(tài)。


方法2:端口mn引腳功能選擇 (PmnPFS) 寄存器


? 端口模式寄存器 (PMR) 是可讀寫(xiě)的,用于指定各個(gè)引腳是用作GPIO還是用作外設(shè)引腳。復(fù)位后,所有PMR寄存器均置0,這會(huì)將所有引腳都設(shè)置為GPIO。如果PMR寄存器置1,則該對(duì)應(yīng)的引腳將用于實(shí)現(xiàn)外設(shè)功能。外設(shè)功能由該引腳的MPC設(shè)置定義。

? 將引腳設(shè)置為輸出時(shí),建議先將所需的端口輸出值寫(xiě)入數(shù)據(jù)鎖存器,然后將方向寄存器設(shè)置為輸出。盡管在所有系統(tǒng)中此操作都不太重要,但這可以防止在設(shè)置端口時(shí)出現(xiàn)意外的輸出毛刺。


通常,使用PCNTR1配置端口有助于提高訪問(wèn)速度,但可用的配置功能較少。使用PmnPFS寄存器將獲得更多可用的配置功能,但訪問(wèn)速度較慢。


Renesas FSP提供了引腳配置工具,以在復(fù)位后配置GPIO引腳,如下所示。配置GPIO后,可以在FSP中使用HAL層API對(duì)該GPIO進(jìn)行控制。


圖24. 使用FSP配置器將P706配置為輸出和低電平


10.2.1 內(nèi)部上拉


? 端口0到9、A和B上的大多數(shù)引腳都可以選擇使能上拉電阻。上拉由每個(gè)端口mn引腳功能選擇 (PmnPFS) 寄存器中的上拉 (PCR) 位控制。每個(gè)PmnPFS寄存器中的PCR位用于控制端口上的相應(yīng)引腳。

? 首先,必須通過(guò)PmnPFS寄存器中的相關(guān)位將該引腳設(shè)置為輸入。將PCR位置“1”以使能上拉,將其置“0”以禁用上拉。

? 復(fù)位后,會(huì)將所有PCR寄存器清零,因此將禁用所有上拉電阻。

? 每當(dāng)將某個(gè)引腳指定為外部總線引腳、GPIO輸出或外設(shè)功能輸出引腳時(shí),上拉就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。


10.2.2 漏極開(kāi)路輸出


? 配置為輸出的引腳通常用作CMOS輸出。

? 端口0到9、A和B上的大多數(shù)引腳都可以選擇配置為NMOS漏極開(kāi)路輸出。

? 每個(gè)端口mn引腳功能選擇 (PmnPFS) 寄存器中的N溝道漏極開(kāi)路控制 (NCODR) 位控制哪些引腳以漏極開(kāi)路模式工作。將每個(gè)寄存器中的適用位置“1”會(huì)使輸出形式變?yōu)槁O開(kāi)路。將每個(gè)寄存器中的適用位置“0”會(huì)將端口設(shè)置為CMOS輸出。


10.2.3 驅(qū)動(dòng)能力


? 端口1到9、A和B(P200和P201除外)上的每個(gè)引腳都可以選擇使能低、中或高驅(qū)動(dòng)能力輸出。驅(qū)動(dòng)能力的切換由每個(gè)端口mn引腳功能選擇 (PmnPFS) 寄存器中的驅(qū)動(dòng)能力控制寄存器 (DSCR) 位控制。

? 復(fù)位后,會(huì)將所有DSCR寄存器清零,因此會(huì)將所有引腳設(shè)置為低驅(qū)動(dòng)能力輸出。設(shè)置“00”以外的值會(huì)更改所選引腳的輸出的驅(qū)動(dòng)能力。

? 所有引腳的最大總輸出為80mA。

? 驅(qū)動(dòng)能力的差異如下所示:

點(diǎn)擊可查看大圖


輸出驅(qū)動(dòng)能力可能會(huì)對(duì)電路板設(shè)計(jì)的整體性能造成重大影響。為每個(gè)輸出選擇驅(qū)動(dòng)能力時(shí),應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。


? 建議首先將所有引腳設(shè)置為低驅(qū)動(dòng)能力(默認(rèn))并評(píng)估性能。

? 根據(jù)電路板布局的不同,驅(qū)動(dòng)能力設(shè)置為中或高的引腳可能會(huì)產(chǎn)生較高的EMI輻射。

? 較長(zhǎng)的走線可能需要更高的驅(qū)動(dòng)能力,才能使信號(hào)正確傳播到接收器


未完待續(xù)


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