PIC单片机I/O端口使用设计技巧及错误解答

kingman

问 1： 振荡器工作正常，但程序不能改变任何I/O 端口设置。是哪里出错了？
答 1：
1. 是否正确初始化了方向寄存器TRIS？在BANK1 中可以直接对方向寄存器进行设置。但是
大部分情况下，用户在对TRIS 寄存器写零前，并没有切换到BANK1。BSF STATUS,RP0
指令，切换到BANK1。
2. 如果您在BANK1（即RP0 = 1）中正确地设置了TRIS 寄存器，那么在对端口进行写操作
前，您可能并没有返回BANK0。返回BANK0，可使用BCF STATUS,RP0 指令。
3. 是否使能了引脚的外设复用功能？
4. 是否在器件烧写编程时，使能了看门狗定时器？如果是，应至少每隔9 ms 使用CLRWDT
指令将看门狗定时器清零一次。如果看门狗定时器使用了预分频器，那么时间间隔可适当
加长。
5. 您是否使用了正确的指令来写端口？当应该使用MOVWF 指令时，不止一个人都用成了
MOVF 指令。
6. 如果有中断处理，是否禁止了中断响应？如果没有，可以先禁止中断响应来验证一下是不
是中断响应造成的影响。
问 2： 当程序读一个端口时，得到的值与端口寄存器的值不同。这是什么原因？
答2：
1. 无论端口是设置成输入还是输出，读端口都是读端口的引脚值。所以，如果一个引脚被设
置成输入，无论寄存器的值为多少，读的都是引脚的值而不是寄存器的值。
2. 一个引脚被设置成输出时，假设相应的数据锁存器值为1。如果该引脚接地短路，那么读
引脚的值始终为零。这对于建立容错系统非常有用，也利于处理I2C 总线冲突：在实现 I2C
协议时，对I2C 总线只驱动输出低电平，而要输出高电平时，将引脚置为三态。如果引脚
为低电平而您却没有驱动引脚输出，此时其它器件就会试图占用总线。
3. 所有中档系列的单片机都至少有一个漏极开路（或集电极开路）引脚。这类引脚只能输出
一个低电平或三态。对大多数中档单片机来说，该引脚是RA4。漏极开路引脚需要外接上
拉电阻，才能输出高电平。这个引脚对于驱动需非标准电源的负载非常有用。上拉电阻可
以连接到一个电源（其电压一般小于VDD），此时引脚就可以输出高电平。
问 3： PIC16CXXX 的RB0 引脚被设置成中断输入，但却无法产生中断。当我改变程序
来查询该引脚时，读到值为高电平而且运行良好。这是什么原因？
答3：
PORTB 在多数情况下是TTL 电平输入的，所以当有一个3V 电平输入（ VDD = 5V）时，读端口的
结果将为1。然而RB0 引脚的中断缓冲器输入是施密特触发输入，它的高电平输入要求电压比
TTL的高电平输入要求电压要高。所以读RB0引脚为1，但却可能无法产生中断。RB0引脚中断采
用具有滞后效应的施密特触发器输入，可以降低噪声。引脚上输入的短噪声脉冲可能使数据产生
错误，这与噪声引起中断不是一回事。 问 4： 当我执行一条BCF 指令时，该端口的其它引脚都清零了，为什么？
答4：
1. 另举一个读-修改-写指令意外改变其它引脚值的例子：假设PORTC全部为输出，而且引脚
输出为低电平。在每一个端口引脚上有一接地的LED，这样引脚输出高电平时将点亮
LED。LED 旁并联了一个100 μF 的电容。同样假设单片机的运行速度非常快，比方说
20 MHz。现在依次将各个引脚的输出置“1”：BSF PORTC,0，然后BSF PORTC,1，再
BSF PORTC,2 等等，此时只有最后一个引脚被置“1”而且仅点亮最后一个LED。这是因
为电容充电需要时间。当某个引脚置“1”时，其前一个引脚并没有完成充电，所以对前
一个引脚的读结果为零。这个零被写回端口锁存器（记住：执行的是读- 修改- 写指令），
而使之前要置“1”的位清零。对端口进行高速连续地操作时，这通常只是一种可能，但
是它也会发生，所以也应将其考虑在内。
2. 如果使用的器件是PIC16C7XX，那么您可能没有在ADCON1 寄存器中正确地设置I/O 引
脚。如果一个引脚设置成模拟输入，那么无论引脚的电压为多少，读该引脚的结果均为零。
一般情况下，读的都是引脚上的输入状态，但这是一个特例。您可以通过TRIS 寄存器将
模拟输入引脚设置成输出，然后对其执行写操作来驱动该引脚输出高或低电平，但是读该
引脚时结果始终为零。因此执行读- 修改- 写指令（参见前面的问题）时，所有模拟引脚
均读为零，这些未被指令修改的读入值可以在端口锁存器中重新写为零。对于设置成模拟
输入的引脚，其引脚输入值可能既不是逻辑高电平也不是逻辑低电平，也不是浮动的。数
字引脚应禁止浮动输入，因为它可能导致输入缓冲器较大的工作电流，因此此时数字电平
的输入缓冲器被禁止了。