微控制器的每一个引脚都与寄存器相关联吗？

Question

我是嵌入式系统开发领域的初学者。我想就以下问题作出一些澄清。

1. 是与寄存器相关联的微控制器的每一个引脚(从这里称为mc)？
2. 是mc内部分配的一对一的
3. 端口(或一组引脚)吗？
4. 是否只能将单个引脚设置为低或高？

Answer 1

1. No.一些引脚根本不与寄存器相关联，例如Vcc和GND，如果它们没有作为GPIO的双重用途，它也适用于时钟/振荡器和复位引脚。如果一个引脚与寄存器相关联，它通常与多个寄存器相关联:一个用于确定IO方向，一个用于读取输入，一个或多个用于设置输出。对于I2C、SPI、UART引脚，其关联是间接的，即寄存器主要控制I2C/SPI/UART控制器，而后者又与引脚相关联。
2. I不明白
3. 的问题: GPIO引脚可以设置为输入，可以设置为高状态下的输出(传递电流或弱向上)，可以作为输出处于低状态(源电流或弱拉)，或者处于开-漏状态(通常类似于输入模式)。一个引脚也可以配置为I2C/SPI/UART控制器的一个或DAC (输出GND和Vcc之间的可变电压)。

。

Answer 2

除了电源和时钟引脚等基本功能外，单片机内部还有许多硬件外设。硬件外设是一种类似于GPIO (通用输入/输出)、ADC、UART、SPI等的硬件外设，每个硬件外设都有许多可能的引脚，可以将其功能路由到其中。

传统上，这些都是固定的-如果你想要UART Tx，那么你总是会得到它的一些固定的引脚号码，拿走或离开它。现在，大多数MCU在内部是相当灵活的，允许您将硬件外围功能重新路由到几乎任何您喜欢的引脚。

在任何一种情况下，多个硬件外设可以共享相同的引脚，然后是特定于单片机的优先。例如，默认情况下GPIO可以出现在引脚上，但是如果您启用UART，那么MCU可能会声明您在该引脚上获得了UART Tx。

至于称为GPIO的硬件外围设备，它们几乎总是分组在端口中，其中每个端口由多个引脚组成。大多数情况下，端口寄存器要么是8位，要么是CPU字长的大小。各个端口寄存器中的每个位对应于一个引脚。

您将有一个端口数据寄存器，它是对引脚的实际读/写，数据方向寄存器，说明输入或输出，然后各种其他寄存器中断，拉电阻器启用等。

Answer 3

1. 不是所有的引脚，而是所有的IOs (输入/输出)都有一个特定的寄存器。
2. 每个IO都有一组特定的寄存器。但是，一些寄存器可能包括影响IO或所有IOs.
3. 的特定位，这取决于微
4. 的设计。

我强烈建议您阅读一些嵌入式硬件/软件书籍(例如，新知识，所有用于嵌入式系统的书籍)和数据表。