PIC18系列单片机I/O端口操作寄存器及应用

试验芯片：Microchip PIC 18F4550

集成开发环境：MPLAB IDE v8.53

编译器：Microchip C18

PIC18系列单片机是美国微芯公司（Microchip）8位单片机系列中的高档系列，其任一I/O引脚允许的最大灌电流或最大拉电流达25mA，可以直接驱动LED和继电器。PORTA、PORTB 和PORTE 的最大灌电流或最大拉电流总和为200mA，PORTC和PORTD的最大灌电流或最大拉电流总和为200mA，PORTF和PORTG的最大灌电流或最大拉电流总和为100mA（注：PIC18F4550没有这两个端口）。 

单片机和外设的交互都是通过I/O端口进行，每个I/O端口均有三个操作寄存器：

1、TRISx ——— 数据方向寄存器

用来控制 I/O 引脚的方向，即用来控制PORTx 是输入还是输出。

2、PORTx ——— 端口寄存器

用来锁存输出数据。当读PORTx 时，器件直接读 I/O 引脚电平（而不是锁存值）。

3、LATx ——— 输出数据锁存器

写端口就是写该锁存器（LATx）。数据锁存器也可以直接读写。如果外设没有使用该引脚，并且TRISx位配置该引脚为输出，则将锁存器内的数据输出到引脚。 

    在复位状态下，TRISx 的复位值为0xff，即TRISx 寄存器的8个位（D0 ~ D7）的值均为1。此时相应的PORTx 引脚被定义为输入，相应的输出驱动器呈现高阻状态。设置为0时表示相应的引脚定义为输出。

这里应注意的是写PORT就是写LAT，但读PORT和读LAT不同。读PORT读的是引脚的状态，无论该引脚设置为输入引脚还是输出引脚。而读LAT得到的是输出数据锁存器的存储值，读LAT得到的值可能和读PORT得到的值存在不同。

在Microchip C18中，I/O端口三个操作寄存器可以按位（bit）操作，也可以按字节（byte）操作。

如端口B的方向寄存器用TRISB（或DDRB）表示，某一位用TRISBbits.TRISB0（或DDRB bits.RB0）表示。字节用TRISB（或DDRB）表示。

如端口B的PORT寄存器用PORTB表示，某一位用PORTBbits.RB0表示。字节用PORTB表示。

如端口B的输出数据锁存器用LATB表示，某一位用LATBbits. LATB0表示。字节用LATB表示。

    由于芯片复位后，LATx（PORTx）锁存器的值是随机的，为了排除 I/O 引脚电平出现毛刺的可能性，在初始化端口时，首先初始化该PORT 的数据锁存器（LAT 或PORT 寄存器），然后再初始化数据方向寄存器TRIS。

    下面用一个实例说明一下具体应用，下图PIC18F4550与电源、晶振和发光二极管组成一个最简单的8位单片机系统，要求同时点亮8个发光二极管。   

    首先可以选择按位操作的方法实现。不难看出，按位操作实际不是真正实现同时点亮与PORTB相连的8个发光二极管，只是发光二极管发光的延时效应掩盖了依次点亮的事实，使得最终效果达到了同时点亮。以下是按位操作方式的实现代码。

#include

void main(void)

{  

　　PORTBbits.RB0=1;  

　　TRISBbits.TRISB0=0; //点亮第1个LED  

　　PORTBbits.RB1=1;  

　　TRISBbits.TRISB1=0; //点亮第2个LED  

　　PORTBbits.RB2=1;  

　　TRISBbits.TRISB2=0; //点亮第3个LED  

　　PORTBbits.RB3=1;  

　　TRISBbits.TRISB3=0; //点亮第4个LED  

　　PORTBbits.RB4=1;  

　　TRISBbits.TRISB4=0; //点亮第5个LED  

　　PORTBbits.RB5=1;  

　　TRISBbits.TRISB5=0; //点亮第6个LED  

　　PORTBbits.RB6=1;  

　　TRISBbits.TRISB6=0; //点亮第7个LED  

　　PORTBbits.RB7=1;  

　　TRISBbits.TRISB7=0; //点亮第8个LED    

　　while(1); 

} 

    其次可以按字节操作来实现，代码比按位操作要简单很多，而且真正实现了同时点亮的要求。以下是按字节操作方式的实现代码。

#include

void main(void)

{  

　　PORTB=0xff;  

　　TRISB=0x00; //点亮8个LED    

　　while(1); 

}