1、6、 通用輸入輸出端口（General Purpose Input & Output）本節(jié)內(nèi)容GPIO 概述 MSP430的GPIO 特點(diǎn)MSP430 GPIO 寄存器GPIO 官方庫函數(shù)GPIO 應(yīng)用示例GPIO基本都是用于芯片與片外器件或設(shè)備的交互。檢測數(shù)字輸入，如鍵盤或開關(guān)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)LED，蜂鳴器或LCD等其他指示器；控制片外器件，較高級(jí)的使用可以用它們（通過程序）模擬很多器件的時(shí)序達(dá)到控制相應(yīng)器件的目的，比如模擬SPI和模擬總線等。GPIO 概述 （1/4）GPIOGPIO (General Purpose I/O)，通用輸入輸出端口。應(yīng)用特性 GPIO是MCU與外界交互的重要途徑，它

2、具有如下的特性：可以獨(dú)立控制每個(gè)GPIO口的方向（輸入/輸出模式）；可以獨(dú)立設(shè)置每個(gè)GPIO的輸出狀態(tài)（高/低電平）；所有GPIO口在復(fù)位后都有個(gè)默認(rèn)方向（或輸入或輸出）。GPIO 概述 （2/4）寄存器概述 GPIO口都是按組規(guī)劃，有的芯片是8個(gè)GPIO口一組，有的是16個(gè)或32個(gè)為一組。一般每個(gè)GPIO口都需要做兩個(gè)寄存器位：一是選擇口線方向（輸入輸出）二是需要一個(gè)數(shù)據(jù)位（用于設(shè)置輸出數(shù)據(jù)和讀取輸入數(shù)據(jù)）。所以一組GPIO口至少會(huì)有兩個(gè)寄存器GPIOxDIR和GPIOxDATA。GPIOxDIR:控制各個(gè)GPIO口的方向；GPIOxDATA:用于各個(gè)GPIO口的輸入輸出數(shù)據(jù)。GPIO 概述

3、 （3/4）寄存器工作圖GPIOxDATA 寄存器輸入鎖存輸出鎖存GPIOxDIR 寄存器三態(tài)門輸入緩沖讀寫I/O PIN選擇輸出選擇輸入禁止GPIO 概述 （4/4）端口類型豐富 有端口P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9 、P10 、P11 、S和COM。產(chǎn)品因型號(hào)不同可包含上述所有或部分端口。如下表所示：MSP430的GPIO 特點(diǎn)（1/4）具有中斷能力的端口：P1和P2。 端口P1和P2具有輸入輸出、中斷和外部模塊功能。這些 功能可以通過它們各自9個(gè)控制寄存器的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。不具有中斷能力的端口：P3和其他端口 P3和其他端口沒有中斷能力，其余功能同P1和P2， 可以實(shí)現(xiàn)

4、輸入輸出功能和外圍模塊功能。端口COM和S 這些端口實(shí)現(xiàn)與液晶片的直接接口。COM端口為液晶片的公共端，S口為液晶片的段碼端。詳細(xì)使用方式，請參見本書第四章液晶驅(qū)動(dòng)模塊部分。MSP430的GPIO 特點(diǎn)（2/4）端口引腳還可以獨(dú)立的配置成特殊功能，例如：USART 通用串行同步/異步通信模塊；模擬信號(hào)比較器；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；其他功能 (請參見具體芯片的數(shù)據(jù)手冊)。MSP430各端口和功能，如下表所示：功能豐富MSP430的GPIO 特點(diǎn)（3/4） MSP430各種端口有大量的控制寄存器供用戶操作。最大限度提供了輸入/輸出的靈活性。每個(gè)I/O口都可以獨(dú)立編程。輸入或輸出可任意組合。P1和P2所有

5、I/O口都具有邊沿可選的輸入中斷功能?？梢园醋止?jié)輸入輸出，也可按位進(jìn)行操作?？稍O(shè)置I/O口的上拉或下拉功能?？膳渲肐/O驅(qū)動(dòng)能力（高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度或低驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度）。寄存器豐富MSP430的GPIO 特點(diǎn)（4/4）PxDIR 輸入輸出方向寄存器相互獨(dú)立的8位分別定義了8個(gè)引腳的輸入/輸出方向。使用輸入和輸出功能時(shí)，應(yīng)該先定義端口的方向。PxDIR 配置： Bit = 1: 將端口引腳設(shè)置為輸出模式； Bit = 0: 將端口引腳設(shè)置為輸入模式。例，設(shè)置P1端口的P1.0引腳為輸出方向，其余引腳（P1.1P1.7）設(shè)置為輸入方向。 P1DIR = 0 x01; / 設(shè)置P1端口P1.0引腳為輸出方向GPI

6、O 寄存器（1/9）該寄存器是只讀寄存器，即用戶不能對它寫入。這個(gè)寄存器是只讀的，其中的每一位都反映了其對應(yīng)的I/O引腳的輸入信號(hào)(引腳配置為通用I/O)。PxIN 配置:Bit = 1: 輸入為高電平;Bit = 0: 輸入為低電平;PxIN 輸入寄存器GPIO 寄存器（2/9）輸出寄存器是可讀可寫的。這個(gè)寄存器的每個(gè)位都反映了寫入相應(yīng)輸出引腳的值。將需要的值寫入該寄存器，控制輸出引腳的電平狀態(tài)。PxOUT 配置:Bit = 1: 輸出為高電平;Bit = 0: 輸出為低電平;PxOUT 輸出寄存器GPIO 寄存器（3/9）2022/8/2614PxREN 上拉或下拉電阻使能寄存器Bit =

7、 1: 引腳選擇上拉; 上拉電阻簡單來說就是把電平拉高， 通常用4.710K的電阻接到Vcc電源。PxREN寄存器中的每一位可使能或禁用相應(yīng)I/O引腳的上拉/下拉電阻。PxREN 配置:Bit = 1: 使能上拉/下拉電阻;Bit = 0: 禁用上拉/下拉電阻。當(dāng)使能引腳上拉或下拉功能時(shí)，通過 設(shè)置PxOUT相應(yīng)位來選擇。VCC引腳 Px.xRR引腳上拉GPIO 寄存器（4/9）2022/8/2615GPIO 寄存器（4/9）PxREN 上拉或下拉電阻使能寄存器Bit = 1: 引腳選擇上拉 上拉電阻簡單來說就是把電平拉高， 通常用4.710K的電阻接到Vcc電源。Bit = 0: 引腳選擇下

8、拉; 下拉電阻則是把電平拉低，電阻接到GND地線上。PxREN寄存器中的每一位可使能或禁用相應(yīng)I/O引腳的上拉/下拉電阻。PxREN 配置:Bit = 1: 使能上拉/下拉電阻;Bit = 0: 禁用上拉/下拉電阻。當(dāng)使能引腳上拉或下拉功能時(shí)，通過 設(shè)置PxOUT相應(yīng)位來選擇。VCC引腳 Px.xRR引腳下拉I/O端口還具有其他片內(nèi)外設(shè)功能，為減少引腳，將這些外設(shè)功能與I/O端口引腳復(fù)用來實(shí)現(xiàn)。PxSEL來選擇引腳的I/O端口功能與外圍模塊功能。PxSEL的配置:Bit = 0: 選擇引腳為I/O端口;Bit = 1: 選擇引腳為外設(shè)功能。PxSEL 功能選擇寄存器GPIO 寄存器（5/9）P

9、xDS 輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度寄存器PxDS寄存器的每個(gè)位，設(shè)置引腳的輸出強(qiáng)度為高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度或低驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。默認(rèn)值為低驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。PxDS的配置:Bit = 0: 低驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度；Bit = 1: 高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。GPIO 寄存器（6/9）該寄存器的8位與端口的8個(gè)引腳一一對應(yīng)，其中某一位置位表示允許對應(yīng)的引腳在電平變化（上升沿或下降沿）時(shí)產(chǎn)生中斷，否則，表示禁止該位的中斷。每個(gè)PxIE位使能的中斷請求都與相應(yīng)的PxIFG中斷標(biāo)志相關(guān)聯(lián)，可通過寫PxOUT和PxDIR來設(shè)置PxIFG。PxIE的配置:Bit = 1: 允許中斷；Bit = 0: 禁止中斷。PxIE 中斷使能寄存器（僅中斷端口P1和P2）GPIO 寄存

10、器（7/9）PxIES 中斷觸發(fā)沿選擇寄存器（僅中斷端口P1和P2）如果允許Px口的某個(gè)引腳中斷(即PxIE和GIE已設(shè)置)，還需定義該引腳的中斷觸發(fā)方式。該寄存器可讀可寫，寄存器的8位分別對應(yīng)Px口8個(gè)引腳PxIES的配置:Bit = 1: 下降沿使相應(yīng)中斷標(biāo)志置位；Bit = 0: 上升沿使相應(yīng)中斷標(biāo)志置位。GPIO 寄存器（8/9）該寄存器用來表示對應(yīng)引腳是否產(chǎn)生了由PxIES設(shè)定的電平跳變。如果在GIE置位，引腳對應(yīng)的中斷使能寄存器PxIE位置位，則會(huì)向CPU請求中斷處理。中斷標(biāo)志PxIFG.0PxIFG.7共用一個(gè)中斷向量， PxIFG.0PxIFG.7不會(huì)自動(dòng)復(fù)位。必須用軟件來判定

11、 是對哪一個(gè)事件服務(wù)，并將相應(yīng)的標(biāo)志復(fù)位。PxIFG的配置:Bit = 0: 沒有中斷請求；Bit = 1: 有中斷請求。PxIFG 中斷標(biāo)志寄存器（僅中斷端口P1和P2）GPIO 寄存器（9/9）GPIO_setAsOutputPin() / 設(shè)置為輸出引腳GPIO_setAsInputPin() / 設(shè)置為輸入引腳GPIO_setAsInputPinWithPullDownresistor() / 設(shè)置為輸入上拉GPIO API被分成三組函數(shù)：GPIO的引腳配置函數(shù)，處理中斷的函數(shù)，以及引腳狀態(tài)的函數(shù)。GPIO的引腳配置函數(shù)GPIO 官方庫函數(shù)（1/4）GPIO_setAsInputPin

12、WithPullUpresistor() / 設(shè)置為輸入下拉GPIO_setDriveStrength() / 設(shè)置引腳驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin() / 設(shè)置為外設(shè)輸出引腳GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin() / 設(shè)置為外設(shè)輸入引腳GPIO的引腳配置函數(shù)（續(xù)）GPIO 官方庫函數(shù)（2/4）GPIO 官方庫函數(shù)（3/4）GPIO_enableInterrupt() / 使能中斷GPIO_disbleInterrupt() / 禁止中斷GPIO_clearInterruptFlag() / 清除中斷標(biāo)志位GPIO_getInterruptStatus() / 獲取中斷狀態(tài)GPIO_inter