Arduino中digitalWrite的解释：切换数字引脚的LED答案

【问题标题】：Explanation of digitalWrite in Arduino: toggling LED of digital pinArduino中digitalWrite的解释：切换数字引脚的LED
【发布时间】：2014-12-16 03:05:51
【问题描述】：

我试图了解当您打开/关闭Arduino Uno 上的 LED 时“幕后”会发生什么。

带有硬件项目的基本 Hello World 似乎是板载 LED 闪烁。在 Arduino 的情况下，有一个 LED 连接到引脚 12。

我看了一下digitalWrite的源代码：

void digitalWrite(uint8_t pin, uint8_t val)
{
    uint8_t timer = digitalPinToTimer(pin);
    uint8_t bit = digitalPinToBitMask(pin);
    uint8_t port = digitalPinToPort(pin);
    volatile uint8_t *out;

    if (port == NOT_A_PIN)
        return;

    // If the pin that support PWM output, we need to turn it off
    // before doing a digital write.
    if (timer != NOT_ON_TIMER)
        turnOffPWM(timer);

    out = portOutputRegister(port);

    uint8_t oldSREG = SREG;
    cli();

    if (val == LOW) {
        *out &= ~bit;
    }
    else {
        *out |= bit;
    }

    SREG = oldSREG;
}

这是怎么回事？

特别是函数末尾的位旋转位。

【问题讨论】：

你有什么不明白的部分吗？

标签： c arduino hardware arduino-uno

【解决方案1】：

AVR 设备上的 I/O 排列在每个 8 个引脚的端口中。不同的设备有不同数量的端口，使用字母命名。端口一次写入 8 位。

例如，要写入 PORTA，您可以说 PORTA = 0xFF;，这将打开 PORTA 上的每个引脚。

现在 Arduino 平台也有引脚，这些引脚在所有可能的 AVR 芯片上都进行了编号和标准化。有一个从特定 AVR 设备引脚到 digitalWrite() 函数必须弄清楚的 Arduino 引脚的映射。查看特定芯片的数据表以了解端口和引脚是什么。例如Arduino Uno，Arduino数字引脚0对应PORTD上的0引脚。

digitalWrite() 顶部的两个函数决定了我们需要哪个 AVR 端口和引脚。

还可以将所需引脚连接到使用脉冲宽度调制或 PWM 将其打开和关闭的定时器。如果是这样，那么我们需要确保禁用此功能。

要在端口上写入引脚，我们使用一些位算术。例如，要将 PORTB 上的引脚 4 设置为高电平（Arduino 引脚 12），我们使用 PORTB = PORTB | (1<<4); 或 PORTB |= (1<<4);。也就是说，保持所有其他引脚相同，但将引脚 4 设为高电平。

将引脚设置为低电平是类似的。我们想不理会其他位，因此我们 and 使用几乎全为 1 的数字。 PORTB &= ~(1<<4);.

最后一个魔法是我们不希望在设置端口位时被中断。为此，我们使用cli(); 禁用中断。但我们不只是想在完成后启用中断；当我们开始时，它们可能尚未启用。

诀窍是保存它们是否启用，这是状态寄存器 SREG 中的一个位。因此，程序是保存 SREG，如果尚未禁用中断，则禁用中断，执行我们想要的操作，然后将 SREG 恢复到我们（可能）更改 I 位之前的状态。

【讨论】：