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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)

? 通過向端口控制寄存器1 (PCNTR1) 的端口方向位 (PDRn) 寫入“1”，選擇一個引腳作為輸出。

? 端口方向位 (PDRn) 是可讀寫的。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）?？梢栽赗A6 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) 是可讀寫的。讀取PODR時，也會讀取輸出數(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) 是可讀寫的，用于指定各個引腳是用作GPIO還是用作外設(shè)引腳。復(fù)位后，所有PMR寄存器均置0，這會將所有引腳都設(shè)置為GPIO。如果PMR寄存器置1，則該對應(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，建議先將所需的端口輸出值寫入數(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。上拉由每個端口mn引腳功能選擇 (PmnPFS) 寄存器中的上拉 (PCR) 位控制。每個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，上拉就會自動關(guān)閉。

10.2.2 漏極開路輸出

? 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漏極開路輸出。

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

10.2.3 驅(qū)動能力

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

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

? 所有引腳的最大總輸出為80mA。

? 驅(qū)動能力的差異如下所示：

點(diǎn)擊可查看大圖

輸出驅(qū)動能力可能會對電路板設(shè)計的整體性能造成重大影響。為每個輸出選擇驅(qū)動能力時，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)動能力（默認(rèn)）并評估性能。

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

? 較長的走線可能需要更高的驅(qū)動能力，才能使信號正確傳播到接收器。

未完待續(xù)

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