Avr lecture2

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--22--20062006--0303--2929
Embedded AVR ProgrammingEmbedded AVR Programming
ATMEGA128 I/OATMEGA128 I/O 제어제어
1. Input/Output 처리 방법
2. I/O 제어 프로그램 실습

--33--20062006--0303--2929
1-1 I/O 포트의 기본 구조 1
⊙ 6개의 8비트 양방향 병렬 I/O포트 (A ~ F) 와 1개의 5비트 병렬 I/O포트(G)로 구성
⊙ Read-Modify-Write 동작 가능(A ~ E)
⊙ H상태의 source drive 와 L상태의 sink drive 능력이 대칭적
⊙ 최대 구동전류 (sinks up to 40 mA)
⊙ 풀업저항의 사용 여부를 설정(Pinwise Controlled Pull-Up Resistors)
⊙ 데이터 입출력방향을 설정(Pinwise Controlled Data Direction)
⊙ Three Control/Status Bits per Bit/Pin

--44--20062006--0303--2929
1-1 I/O 포트의 기본 구조 2
☞ 각 포트는 3개의 I/O 레지스터 영역으로 구성
⊙ DDRx (Data Direction Register) : 입출력의 방향을 설정
⊙ PORTx (Data Register) : 데이터 출력에 해당하는 PORTx 레지스터
⊙ PINx (Port Input Pins Address) : 포트 입력 핀에 해당하는 PINx 레지스터
⊙ DDR, PORT 는 읽고 쓰는 것이 가능, PIN은 읽는 것만 가능한 레지스터
⊙ I/O포트의 풀업저항은 SFIOR 레지스터의 PUD(Pull-up Disable) 비트를 1로 셋하여 금지
내부 풀업 저항을 사용하려면 PUD비트를 0로 설정(DDRx = 0, PORTx = 1)

--55--20062006--0303--2929
1-2 I/O 포트의 기본 동작
☞ I/O 포트 핀의 동작 설정
H출력(source)NoOutputX11
L출력(sink)NoOutputX01
3-State(하이 임피던스)NoInput110
내부 풀업YesInput010
3-State(하이 임피던스)NoInputX00
비고Pull-upI/OPUDPORTxnDDRxn

--66--20062006--0303--2929
1-2 I/O 포트의 기본 동작 1
DDx
PORTx
PINx Physical Pin
Pull-Up
Direction: INPUT
Pull-Up: OFF
??
0
0
Default Configuration

--77--20062006--0303--2929
1-2 I/O 포트의 기본 동작 2 Switch On Pull-Up
DDx
PORTx
PINx Physical Pin
Pull-Up
Direction: INPUT
Pull-Up: ON
??
0
11

--88--20062006--0303--2929
1-2 I/O 포트의 기본 동작 3 Port is Output
DDx
PORTx
PINx Physical Pin
Pull-Up
11
1
11
11
1
Direction: OUTPUT
Pull-Up: OFF

--99--20062006--0303--2929
1-3 I/O 포트의 부수적 동작
① 포트포트 AA
▶ 외부메모리를 인터페이스 위한 데이터버스 및 어드레스 버스의 하위 바이트로 동작
▶ 어드레스 버스를 분리하는데 ALE(Address Latch Enable)신호를 사용
AD0 (External memory interface address and data bit 0)PA0
부수적인 기능I/O PIN

--1010--20062006--0303--2929
② 포트포트 BB
▶ 타이머/카운터나 SPI 기능을 위한 신호들로 동작
/SS (SPI Slave Select Input)PB0
SCK (SPI Bus Serial Clock)PB1
MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)PB2
MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)PB3
OC0 (Output compare and PWM Output for Timer/Counter0)PB4
OC1A (Output compare and PWM Output A for Timer/Counter2)PB5
OC1B (Output compare and PWM Output B for Timer/Counter1)PB6
OC2/OC1C (Timer/Counter2 or Timer/Counter1)PB7

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③ 포트포트 CC
▶ 외부 메모리를 인터페이스하기 위한 어드레스 버스의 상위 바이트로 동작
A8 (External memory interface address and data bit 8)PC0
A15(External memory interface address and data bit 15)PC 7

--1212--20062006--0303--2929
④ 포트포트 DD
▶ 타이머/카운터나 외부 인터럽트 또는 USART1, TWI 직렬통신 포트 기능을 위한 신호들로 동작
INT0/SCL(External Interrupt0 Input or TWI Serial Clock)PD0
INT1/SDA(External Interrupt1 Input or TWI Serial Data)PD1
INT2/RXD1(External Interrupt2 Input or USART1 Receive Data)PD2
INT3/TXD1(External Interrupt3 Input or USART1 Transmit Data)PD3
ICP1(Timer/Counter1 Input Capture Pin)PD4
XCK1(USART1 External Clock Input/Output)PD5
T1(Timer/Counter1 Clock Input)PD6
T2(Timer/Counter2 clock Input)PD 7

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⑤ 포트포트 EE
▶ 타이머/카운터나 외부인터럽트 또는 USART0 직렬통신포트, 아날로그 비교기, ISP 기능을 위한 신호로 동작
PDI/RXD0(ISP Programming Data Input or USART0 Receive Data)PE0
PDO/TXD0(ISP Programming Data Output or USART0 Transmit Data)PE1
AIN0/ACK0 (Analog Comparator Positive Input or
USART0 External Clock Input/Output)
PE2
AIN1/OC3A(Analog Comparator Negative Input or Output Compare and
PWM Output A for Timer/Couter3)
PE3
INT4/OC3B(External Interrupt4 Input or Output compare and
PWM Output B for Timer/Counter3)
PE4
INT5/OC3C(External Interrupt5 Input or Output compare and
PWM Output C for Timer/Counter3)
PE5
INT6/T3(External Interrupt6 Input or Timer/Counter3 Clock Input)PE6
INT7/ICP3(External Interrupt7 Input or Timer/Couter3 Input Capture Pin)PE 7

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⑥ 포트포트 FF
▶ A/D 컨버터, JTAG 인터페이스를 위한 신호로 동작
ADC0 (ADC Input Channel 0)PF0
ADC4/TCK (ADC Input Channel 4 or JTAG Test Clock)PF4
ADC5/TMS (ADC Input Channel 5 or JTAG Test Mode Select)PF5
ADC6/TDO (ADC Input Channel 6 or JTAG Test Data Output)PF6
ADC7/TD I(ADC Input Channel 7 or JTAG Test Data Input)PF 7

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⑦ 포트포트 GG
▶ PG4 ~ PG0의 5비트만 사용되며 부수적인 기능은 외부메모리 인터페이스나 타이머/카운터로 동작
/WR (Write Strobe to External Memory)PG0
/RD (Read Strobe to External Memory)PG1
ALE (Address Latch Enable to External Memory)PG2
TOSC2 (RTC Oscillator Output for Timer/Counter0)PG3
TOSC1 (RTC Oscillator Input for Timer/Counter0)PG4

--1616--20062006--0303--2929
1-4 I/O 포트의 제어 실습 1
☞ 포트B에 LED를 연결하고 왼쪽으로 이동하며 순차적으로 ON/OFF하는 프로그램
#include <mega128.h>
#include <delay.h>
void main(void)
{
unsigned char led = 0xfe ; // 변수의 정의
DDRB = 0xff ; // 포트B를 모두 출력으로 정의
PORTB = 0x00 ; // 처음 동작은 PORTB에 연결된 LED 모두 켜기
delay_ms(5000); // delay()함수를 이용하여 약 5초가 LED ON 상태 유지
while (1)
{
PORTB = led ; // PORTB에 LED 출력 지정
delay_ms(3000); // 3초 딜레이
led << = 1 ; // 좌쉬프트 1BIT
led |= 0x01 ; // 1비트 좌 SHIFTE 후 0X01 값을 논리합으로 함으로써
// 0의 값을 1로 셋트함
if (led == 0xff)
led = 0xfe ; // 모든 값이 1일 되면 LED ON 이 되지 않으므로
// LED 변수 초기화
}
}

--1717--20062006--0303--2929
☞ 포트B에 LED를 연결하고 좌우 쉬프트 ON/OFF 하는 프로그램
#include <delay.h>
void main(void)
{
unsigned char led = 0xfe ; // 변수의 정의
DDRB = 0xff ; // 포트B를 모두 출력으로 정의
PORTB = 0x00 ; // 처음 동작은 PORTB에 연결된 LED 모두 켜기
delay_ms(3000); // delay()함수를 이용하여 약 3초간 LED ON 상태 유지
while (1)
{
do // do ~ while문 실행
{
delay_ms(1000);
led << = 1 ; // 좌쉬프트 1BIT
led |= 0x01 ; // 1비트 좌 SHIFTE 후 0X01 값을 논리합으로 함으로써 0의 값을 1로 셋트함
} while (led != 0x7f) ; // led가 좌측 쉬프트 마지막에 오면 다음 루틴을 실행
do
{
delay_ms(1000) ;
led >>= 1 ; // 우쉬프트 1BIT
led |= 0x80 ; // 1비트 우 SHIFTE 후 0X80 값을 논리합으로 함으로써 0의 값을 1로 셋트함
} while (led != 0xfe) ; // led가 우측 쉬프트 마지막에 오면 다음 루틴을 실행
}
}

--1818--20062006--0303--2929
☞ 포트 C로 외부 신호를 입력 받아 포트 B로 데이터 값을 반전시켜 출력하는 프로그램
void main(void)
{
unsigned char key ; // key입력 변수 선언
MCUCR = 0x00; // 외부 메모리 디스에이블
DDRB = 0xff; // 포트 B를 출력으로 설정
DDRC = 0x00; // 포트 C를 입력으로 설정
PORTC = 0xff; // 내부 풀업저항 사용
while (1)
{
key = PINC; // 스위치가 눌릴 때 포트 C의 값을 읽어와서 key에 저장
PORTB = ~key; // key값을 포트 B에 LED출력
};
}

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