單片機(jī)外設(shè)有哪些,外設(shè)功能是什么?

　　單片機(jī)外設(shè)有哪些？

　　單片機(jī)內(nèi)部的外設(shè)一般包括：串口控制模塊，SPI模塊，I2C模塊，A/D模塊，PWM模塊，CAN模塊，EEPROM，比較器模塊，等等，它們都集成在單片機(jī)內(nèi)部，有相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部控制寄存器，可通過(guò)單片機(jī)指令直接控制。

　　外設(shè)指的是單片機(jī)外部的外圍功能模塊，比如鍵盤(pán)控制芯片，液晶，A/D轉(zhuǎn)換芯片，等等。外設(shè)可通過(guò)單片機(jī)的I/O，SPI，I2C等總線(xiàn)控制。

　　51單片機(jī)的外設(shè)實(shí)驗(yàn)：

　　實(shí)驗(yàn)1：外部中斷0的實(shí)驗(yàn)

　　實(shí)驗(yàn)步驟：將一根杜邦線(xiàn)的一端接到P3^2口上，另一端接電源或者地

　　實(shí)驗(yàn)程序：

　　#include

　　sbit led = P1^0;

　　void mian（void）

　　{ while（1）{

　　if（IE0）{

　　led = 0;

　　}

　　else{

　　led = 1;

　　}

　　}

　　}

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)杜邦線(xiàn)另一端接電源時(shí)，led滅；當(dāng)接地時(shí)，led就亮

　　結(jié)論：無(wú)論配置與否，51單片機(jī)的外部中斷這個(gè)外設(shè)都在工作著，不可能禁止

　　實(shí)驗(yàn)2：定時(shí)器0的實(shí)驗(yàn)

　　實(shí)驗(yàn)程序：

　　#include

　　sbit led = P1^0;

　　void main（void）

　　{

　　TR0 =1;

　　while（1）{

　　if（TF0 == 1）{

　　led = 0;

　　}

　　}

　　}

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：觀察到led被點(diǎn)亮

　　結(jié)論：51單片機(jī)CPU控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器0就靠的是TR0，當(dāng)TR0為1時(shí)，工作；為0時(shí)，停止。

　　當(dāng)溢出時(shí)，就置TF0為1；反之，就為0。

　　外設(shè)就是CPU之外的一種設(shè)備，它幫助CPU充分實(shí)現(xiàn)它的功能。

　　單片機(jī)的外設(shè)功能：

　　正如過(guò)去連載的“單片機(jī)入門(mén)”系列中所介紹的那樣，對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行控制的單片機(jī)是由CPU、內(nèi)存及外設(shè)功能等部分組成的（圖1）。CPU根據(jù)指令（程序），執(zhí)行運(yùn)算、數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)以及進(jìn)行條件判斷等，而內(nèi)存則用來(lái)保存該程序（記憶）。

　　外設(shè)功能是指為了使單片機(jī)便于使用的各種功能。例如，CPU為了與外部的傳感器及開(kāi)關(guān)等進(jìn)行信號(hào)交換，就需要“輸入/輸出端口（I/O端口）”這種外設(shè)功能。

　　而且，將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的“A/D轉(zhuǎn)換器”以及反過(guò)來(lái)將數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬輸出信號(hào)的“D/A轉(zhuǎn)換器”則是單片機(jī)對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)不可或缺的外設(shè)功能。

　　另外，還有為了正確測(cè)量時(shí)間所用的“定時(shí)器”以及提供日期和時(shí)計(jì)的“實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）”，用于進(jìn)行與時(shí)間相關(guān)的處理，此外還有將并行信號(hào)（parallel signal）和串行信號(hào)（serial signal）進(jìn)行互相交換的“UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用異步收發(fā)器）”等，以便進(jìn)行通信。

?

　　了解數(shù)字信號(hào)的輸入/輸出端口---“GPIO”

　　在“輸入/輸出端口（I/O端口）”中，數(shù)字信號(hào)的輸入/輸出端口即“GPIO（General Purpose Input/Output）”也被稱(chēng)為“通用I/O端口”，是一種用于數(shù)字信號(hào)輸入/輸出的非常方便的端口。用于將數(shù)字輸出的傳感器值和開(kāi)關(guān)的ON/OFF值傳送到單片機(jī)的輸入端及通過(guò)LED來(lái)顯示單片機(jī)的運(yùn)算結(jié)果，以及輸出用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的信號(hào)等等。

　　GPIO被稱(chēng)為通用端口是其引腳既可以用于輸入也可以用于輸出。在早期的單片機(jī)中，引腳都被固定用于輸入或輸出，但是現(xiàn)在很多單片機(jī)中都可以自由地將其設(shè)定為輸入或輸出端口。假設(shè)GPIO端子有8個(gè)引腳，則可以將4個(gè)引腳用于輸入，另4個(gè)引腳用于輸出，也可以將1個(gè)引腳用于輸入，剩下的7個(gè)引腳用于輸出。

　　在GPIO中，為了使CPU和外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，要相互執(zhí)行通過(guò)程序處理的數(shù)字值（0或1）與信號(hào)（電壓的LOW電平或HIGH電平）的轉(zhuǎn)換。下面是作為RX63N單片機(jī)的GPIO端口基礎(chǔ)的寄存器（※1）的作用（圖2）。

　?。ā?）寄存器（Register）：存在于單片機(jī)的CPU和外設(shè)功能內(nèi)部中的記憶回路。用于運(yùn)算和保持CPU的執(zhí)行狀態(tài)。由于是作為CPU及外設(shè)功能的內(nèi)部回路，所以在對(duì)內(nèi)存進(jìn)行寫(xiě)入和讀取時(shí)速度很快，但容量卻非常小，既有可以用于各種用途的寄存器（通用寄存器），又有用于某些限定的功能和用途的特殊寄存器。

　　端口方向寄存器（PDR）

　　決定引腳方向的寄存器，也稱(chēng)為“方向寄存器”。

　　端口輸入數(shù)據(jù)寄存器（PIDR）

　　輸入時(shí)反映所使用的引腳狀態(tài)的寄存器。從引腳輸入LOW電平或者HIGH電平時(shí)會(huì)將之轉(zhuǎn)換為0或1的值并讀取該轉(zhuǎn)換結(jié)果。隨著引腳的變化數(shù)值也將發(fā)生變化。所以不會(huì)保持讀取時(shí)的值。

　　端口輸出數(shù)據(jù)寄存器（PODR）

　　此寄存器保存用作輸出引腳的輸出數(shù)據(jù)。將0或1的值轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)OW電平或HIGH電平信號(hào)并從引腳輸出。由于可以與內(nèi)存一樣保持改寫(xiě)前的值，所以在改寫(xiě)前來(lái)自引腳的輸出電壓也將保持不變。