C8051F单片机端口配置

前言

最近项目上使用C8051单片机，我也是首次用这款单片机，所以项目开发过程中还是或多或少的遇到了一些问题，在此做一个总结，方便以后再次使用，避免相同问题重复犯错。

一、涉及的寄存器

PxMDIN：端口输入方式寄存器，有模拟输入和非模拟输入两种方式

PxMDOUT：端口输出方式寄存器，开漏输出和推挽输出两种方式

PxSKIP：端口跳过寄存器

Px：端口寄存器

二、实例

1.配置端口输入

//P0.X(1 3 5 7)为数字输入，开漏输出，普通IO功能

P0MDIN |= (1<<1) | (1<<3) | (1<<5) | (1<<7);     

P0MDOUT &= ~((1<<1) | (1<<3) | (1<<5) | (1<<7)); 

P0SKIP |= (1<<1) | (1<<3) | (1<<5) | (1<<7); 

//enable crossbar

XBR1     = 0x40; 

2.配置端口输出

//P0.X(2 4 6)为数字输入，推挽输出，普通IO功能

P0MDIN |= ((1<<2) | (1<<4) | (1<<6));

P0MDOUT |= ((1<<2) | (1<<4) | (1<<6));

P0 &= ~((1<<2) | (1<<4) | (1<<6));

//enable crossbar

XBR1     = 0x40;

细节说明

端口的官方文档原理图说明如下：

这里面仍然有好几个细节需要格外注意.

复位状态

复位状态位漏极开漏，弱上拉使能。这一条在什么时候使用呢？假设端口没有明确的电平，项目问题无法确定是硬件问题或软件问题时，我们可以让程序处在复位状态就查看硬件电路的信号状态，缩小问题定位范围（当然，也可以擦除程序）

端口寄存器是配置端口输出高电平还是低电平，复位时为高电平。这里会出现的问题是：假如单片机引脚没有明确的电气特性，那在上电瞬间可能会引起误动作（尤其在端口作输出功能时），因为上电瞬间端口复位输出高电平。

解决办法：

1、硬件电路设计上下拉电阻，给端口明确的初始状态（最稳定的办法）

2、在端口配置时（crossbar配置前，这一点很重要），给Px端口寄存器一个需要的电平值，这样能保证端口引脚误动作

优先权交叉开关译码器

因为C8051F单片机端口采用重映射，每个端口都支持多种功能（不像STM32每个引脚只支持特定的一种、三种或三种功能），所以就会涉及到优先把端口重映射给那种功能的机制，优先权交叉开关译码器就是为了解决这样的问题出现的。

那到底怎么配置呢？这个鬼东西可能是这系列单片机中最绕，说得最晦涩的，官方文件我很想吐槽，很难读懂，网上的很多博客也是说得不清不楚，我自己也说不清楚

来点实际的，官方提供了一个叫Configuration Wizard 2的配置工具（也算是官方对我们的一个补偿），功能很强大，主要是指导我们根据功能配置寄存器，不要误配置，漏配置。

下载地址：

https://www.silabs.com/developers/8-bit-8051-microcontroller-software-studio

根据这个软件，我们可以配置寄存器，也可以逆向思维理解PxSKIP寄存器置0和置1的意义，这个地方你可以自己琢磨，这个工具都给你了，还要我讲得清清楚楚就过分了（如果不想做，也太懒了吧，换行吧，不适合做技术）

弱上拉

有两点需要说明：

1、弱上拉是针对所有管脚的，弱上拉功能使能时，所有引脚都弱上拉了

2、弱上拉的能力是很弱的，所以才“WEAKPUD不影响被配置为推挽方式的端口I/O”.仅仅只是能提供一个高电平状态，这也是端口寄存器未配置时，端口复位会变成高电平的原因。在实际使用中，我未配置端口寄存器时使用弱上拉去驱动一个原边5mA的光耦都驱动不了。