Порты ввода-вывода.

Выводы микроконтроллера делятся на два типа: служебные выводы и выводы общего назначения. К служебным выводам можно отнести выводы питания, земли, опорного напряжения, тактирования. Эти выводы не доступны из программы микроконтроллера.

Выводы общего назначения доступны для программы и их состояние можно изменять по своему усмотрению. Т.к. в общем случае программа не способна обращаться отдельно к битам, выводы общего назначения объединяются в порты. Количество выводов входящих в порт обычно равно разрядности микроконтроллера. Но бывают микроконтроллеры с не полными портами. Внутри порта выводы нумеруются от нуля в сторону увеличения значения. Названия портов обычно обозначаются буквами.

Рис 3: Упрощённая схема вывода общего назначения

На рис 3 представлена упрощенная структура вывода общего назначения для МК stm32f.

Любой вывод общего назначения может работать как на вход, так и на выход. При работе на выход он может быть подтянут либо к питанию (логическая единица) либо к земле (логический ноль).

При работе на вход вывод может быть никуда не подключен, при этом, если нагрузка также отсутствует, то на нём может быть любое напряжение от нуля до питания. Здесь стоит отметить, что обычно на таком выводе устанавливается напряжение питания микроконтроллера, т.к. отсутствующую нагрузку можно рассматривать как бесконечное сопротивление.

Кроме того, как и при работе на выход, при работе на вход вывод может быть подтянут как к питанию так и к земле. При этом если снаружи его не подключить, на нём будет логическая единица или логический ноль соответственно. Стоит отметить, что не во всех МК есть возможность подтягивания вывода, как к земле, так и к питанию. К примеру, в МК AtMega8 фирмы Atmel, есть возможность подтяжки только к питанию.

Кроме основных функций, выводы могут иметь альтернативные. Альтернативная функция вывода определяется тем, какое периферийное устройство выведено на него. К примеру, если на вывод выведен выход интерфейса USART (об интерфейсах речь пойдёт ниже), то вывод может работать как вывод общего назначения, если USART выключен и как выход USART, когда он включен.