MSP430输入输出I/O口详解-电子工程世界

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IO 口是处理器系统对外沟通的最基本部件，从基本的键盘、LED 到复杂的外设芯片等，都是通过IO 口的输入、输出操作来进行读取或控制的。

MSP430系列中，不同单片机的IO 口数量不同。体积最小的MSP430F20xx系列只有10 个IO，适合在超小型设备中应用；功能最丰富的MSP430FG46xx系列多达80 个IO 口，足够应付外部设备繁多的复杂应用。在MSP430FE425 单片机中，共有14 个IO 口，属于IO 口较少的系列。但由于需要大量引脚的设备，如LCD、多通道模拟量输入等都有专用引脚，不占用IO 口。因此在大部分设计中IO 数量还是够用的。

l IO 口寄存器

和大部分单片机类似，MSP430 单片机也将8 个IO 口编为一组。例如P1.0~P1.7都属于P1 口。每组IO 口都有4 个控制寄存器，其中P1 和P2 口还额外具有3 个中断寄存器。

表2.1.1 IO 口寄存器列表。

寄存器名寄存器功能读写类型复位初始值

PxIN Px 口输入寄存器只读无

PxOUT Px 口输出寄存器可读可写保持不变

PxDIR Px 口方向寄存器可读可写 0（全部输入）

PxSEL Px 口第二功能选择可读可写 0（全部为IO 口）

PxIE Px口中断允许可读可写 0（全部不允许中断）

PxIES Px口中断沿选择可读可写保持不变

PxIFG Px口中断标志位可读可写 0（全部未发生中断）

这是本书第一次出现寄存器列表，有必要说明一下MSP430单片机的寄存器以及标志位全部是大写的。若出现的小写的“x”，表示该设备不止一个，因此寄存器也不止一个。为了缩短列表长度，不用全部列出，用字母x 表示序号。例如对于表中的PxOUT，当x取1、2、3 时，就变成了P1OUT、P2OUT、P3OUT。

n PxDIR寄存器用于设置每一位IO口方向： 0=输入 1=输出MSP430 单片机的IO 口属于双向IO 口，因此在使用IO 口时首先要用方向选择寄存器来设置每个IO 口的方向。例如P1.5、P1.6、P1.7 接有按键，P1.1、P1.3、P1.4接有LED，那么P1.5、P1.6、P1.7 要设为输入，P1.1、P1.3、P1.4 要设为输出：

P1DIR|=BIT1+BIT3+BIT4; // P1.1、P1.3、P1.4设为输出

P1DIR &=~ (BIT5+BIT6+BIT7); // P1.5、P1.6、P1.7设为输入(可省略)

由于PxDIR 寄存器在复位过程中会被清0，没有被设置的IO 口方向均为输入状态，因此第二句可以被省略。

对于所有已经设成输出状态的IO口，可以通过PxOUT寄存器设置其输出电平；对于所有已经被设成输入状态的IO 口，可以通过PxIN 寄存器读回其输入电平。例如读回P1.5口上的开关状态，并判断若处于按下状态（低电平）则从P1.1 口输出高电平点亮LED：

if((P1IN & BIT5)==0) P1OUT|=BIT1; //若P1.5为低电平则P1.1输出高电平

n PxSEL寄存器用于设置每一位IO的功能： 0=普通IO口 1=第二功能

在MSP430单片机中，很多内部功能模块也需要和外界进行数据交流，为了不增加芯片引脚数量，大部分都和IO 口复用管脚。因此大多数IO 引脚都具有第二功能。通过寄存器PxSEL 可以指定某些IO 引脚作为第二功能使用。例如从附录中管脚排布图中查到MSP430x42x 系列单片机的P2.4、P2.5 口和串口的TXD、RXD 公用引脚。若需要将这两个引脚配置为串口收发脚，则须将P2SEL的4、5位置高：

P2SEL |= BIT4 + BIT5; // P2.4,5 设为串口收发引脚

l IO 口中断

在MSP430 所有的单片机中，P1 口、P2 口总共16 个IO 口均能作引发中断。在MSP430x42x系列中，14 个IO 均属于P1 或P2 口，因此每个IO 都能作为中断源使用。通过下列2 个寄存器配置IO 口作为中断使用：

n PxIE寄存器用于设置每一位IO的中断允许： 0=不允许 1=允许

n PxIES寄存器用于选择每一位IO的中断触发沿： 0=上升沿 1=下降沿

在使用IO 口中断之前，需要先将IO 口设为输入状态，并允许该位IO 的中断，再通过PxIES寄存器选择触发方式为上升沿触发或者下降沿触发。例如将P1.5、P1.6、P1.7 口设为中断源，下降沿触发：

P1DIR &=~(BIT5 + BIT6 + BIT7); // P1.5、P1.6、P1.7设为输入(可省略)

P1IES |= BIT5 + BIT6 + BIT7; // P1.5、P1.6、P1.7设为下降沿中断

P1IE |= BIT5 + BIT6 + BIT7; // 允许P1.5、P1.6、P1.7中断

EINT(); // 总中断允许

n PxIFG寄存器是IO中断标志寄存器：0=中断条件不成立 1=中断条件曾经成立过无论中断是否被允许，也不论是否正在执行中断服务程序，只要对应IO 满足了中断条件（例如一个下降沿的到来），PxIFG 中的相应位都会立即置1 并保持，只能通过软件人工清除。这种机制的目的在于最大可能的保证不会漏掉每一次中断。在MSP430系列单片机中，P1 口的8个中断和P2 口8个中断各公用了一个中断入口，因此该寄存器另一重要作用在于中断服务程序中用于判断哪一位IO 产生的中断。下面的中断服务程序示范P1.5、P1.6、P1.7 发生中断后执行不同的代码：

#pragma vector = PORT1_VECTOR //P1口中断源

__interrupt void P1_ISR(void) //声明一个中断服务程序，名为P1_ISR()

{

if(P1IFG & BIT5) //判断P1中断标志第5位(P1.5)

{

... ... //在这里写P1.5中断处理程序

}

if(P1IFG & BIT6) //判断P1中断标志第6位(P1.6)

{

... ... //在这里写P1.6中断处理程序

}

if(P1IFG & BIT7) //判断P1中断标志第7位(P1.7)

{

... ... //在这里写P1.7中断处理程序

}

P1IFG=0； //清除P1所有中断标志位

}

注意在退出中断前一定要人工清除中断标志，否则该中断会不停发生。类似的原理，即使IO 口没有出现中断条件，人工向写PxIFG 寄存器相应位写“1”，也会引发中断。更改中断沿选择寄存器也相当于跳变，也会引发中断。所以更改PxIES寄存器应该在关闭中断后进行，并在打开中断之前及时清除中断标志。MSP430单片机大量的IO 中断非常适合做键盘输入用，但要注意键盘存在机械结构，在闭合或松开的过程中，机械结构的碰撞和反弹会造成信号上数毫秒的“毛刺”。

关键字：MSP430输入输出 IO口引用地址：MSP430输入输出I/O口详解

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