單片機外設(shè)有哪些？

　　單片機內(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內(nèi)部，有相對應(yīng)的內(nèi)部控制寄存器，可通過單片機指令直接控制。

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

　　51單片機的外設(shè)實驗：

　　實驗1：外部中斷0的實驗

　　實驗步驟：將一根杜邦線的一端接到P3^2口上，另一端接電源或者地

　　實驗程序：

　　#include

　　sbit led = P1^0;

　　void mian（void）

　　{ while（1）{

　　if（IE0）{

　　led = 0;

　　}

　　else{

　　led = 1;

　　}

　　}

　　}

　　實驗結(jié)果：當(dāng)杜邦線另一端接電源時，led滅；當(dāng)接地時，led就亮

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

　　實驗2：定時器0的實驗

　　實驗程序：

　　#include

　　sbit led = P1^0;

　　void main（void）

　　{

　　TR0 =1;

　　while（1）{

　　if（TF0 == 1）{

　　led = 0;

　　}

　　}

　　}

　　實驗結(jié)果：觀察到led被點亮

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

　　當(dāng)溢出時，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充分實現(xiàn)它的功能。

　　單片機的外設(shè)功能：

　　正如過去連載的“單片機入門”系列中所介紹的那樣，對電子產(chǎn)品進行控制的單片機是由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)行運算、數(shù)據(jù)的讀寫以及進行條件判斷等，而內(nèi)存則用來保存該程序（記憶）。

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

　　而且，將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的“A/D轉(zhuǎn)換器”以及反過來將數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬輸出信號的“D/A轉(zhuǎn)換器”則是單片機對各種信號進行處理時不可或缺的外設(shè)功能。

　　另外，還有為了正確測量時間所用的“定時器”以及提供日期和時計的“實時時鐘（RTC）”，用于進行與時間相關(guān)的處理，此外還有將并行信號（parallel signal）和串行信號（serial signal）進行互相交換的“UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用異步收發(fā)器）”等，以便進行通信。

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　　了解數(shù)字信號的輸入/輸出端口---“GPIO”

　　在“輸入/輸出端口（I/O端口）”中，數(shù)字信號的輸入/輸出端口即“GPIO（General Purpose Input/Output）”也被稱為“通用I/O端口”，是一種用于數(shù)字信號輸入/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關(guān)的ON/OFF值傳送到單片機的輸入端及通過LED來顯示單片機的運算結(jié)果，以及輸出用于驅(qū)動電機運行的信號等等。

　　GPIO被稱為通用端口是其引腳既可以用于輸入也可以用于輸出。在早期的單片機中，引腳都被固定用于輸入或輸出，但是現(xiàn)在很多單片機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個引腳，則可以將4個引腳用于輸入，另4個引腳用于輸出，也可以將1個引腳用于輸入，剩下的7個引腳用于輸出。

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

　　（※1）寄存器（Register）：存在于單片機的CPU和外設(shè)功能內(nèi)部中的記憶回路。用于運算和保持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，所以在對內(nèi)存進行寫入和讀取時速度很快，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，也稱為“方向寄存器”。

　　端口輸入數(shù)據(jù)寄存器（PIDR）

　　輸入時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電平時會將之轉(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。所以不會保持讀取時的值。

　　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LOW電平或HIGH電平信號并從引腳輸出。由于可以與內(nèi)存一樣保持改寫前的值，所以在改寫前來自引腳的輸出電壓也將保持不變。