PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

#include <16f627.h>

#use fast_io(b)

#byte PORT_B = 6

#bit COL1 = PORT_B.5 /* Столбец 1 — RB5 */

#bit COL2 = PORT_B.6 /* Столбец 2 — RB6 */

#bit COL3 = PORT_B.7 /* Столбец 3 — RB7 */

unsigned int scan_it(void);

int main()

{

      set_tris_b(0xF0);

       port_b_pullups(TRUE);

В компиляторе CCS предусмотрены различные средства поддержки параллельного ввода/вывода. Так, выражение #use fast_io (b), использованное нами в предыдущем фрагменте кода, предоставляет программисту возможность явно задавать конфигурацию регистров TRIS. Альтернативная директива #use standard_io (b) позволяет программисту не обращать внимание на установки этих регистров, но тогда компилятор будет конфигурировать порт при каждом обращении к нему, даже если его конфигурация и не изменялась с момента последнего использования. Ну, а функция port_b_pullups (true) предназначена для установки бита  регистра OPTION_REG.

Логика программы практически не отличается от логики ассемблерной программы, написанной нами ранее. Единственное отличие заключается в том, что количество проходов цикла задается заранее, а не определяется моментом сброса 4-го бита маски. Это делает процесс вычислений более прозрачным, хотя и менее эффективным.

Реализация интерфейса с клавиатурой является настолько частой задачей, что в большинстве микроконтроллеров PIC имеется возможность определять изменения состояний входов порта В. Логика работы этой схемы показана на Рис. 11.11. Старшие четыре линии порта имеют вторую D-защелку, подключенную параллельно основной, но работающую с ней в противофазе. При чтении порта В состояние входа, как обычно, запоминается в защелке Capture. Однако в то же время защелка Change становится прозрачной. По завершении операции чтения защелка Change фиксируется, в результате чего в ней сохраняется состояние вывода, которое было в момент считывания. Выходы обеих защелок объединены посредством элемента Исключающее ИЛИ (XOR). Как вы уже знаете (см. стр. 28), логический элемент XOR фиксирует различие между двумя входами.

Рис. 11.11.Логика работы схемы, формирующей прерывание по изменению состояния порта В

Поскольку защелка Capture в это время прозрачна, любое последующее изменение сигнала на входе приведет к появлению лог. 1 на выходе соответствующего элемента XOR. По такой схеме построены линии RB[7:4] порта В. Выходы всех четырех элементов XOR объединены с помощью 4-входового элемента ИЛИ, сигнал с выхода которого используется для установки флага прерывания RBIF регистра INTCON (см. Рис. 7.3 на стр. 213) в 1. Если бит RBIE (разрешение прерывания от порта В) также установлен в 1, то это событие позволяет выводить микроконтроллер PIC из «спящего» режима. А если установлен бит глобального разрешения прерываний GIE, то изменение состояния четырех старших линий порта В приведет еще и к генерации прерывания. Обратите внимание, что сигнал от каждого из элементов XOR проходит через двухвходовый элемент И, второй вход которого подключен к соответствующему биту регистра TRIS. Благодаря этому в формировании итогового сигнала участвуют только те линии, которые сконфигурированы как входы.

В нашем конкретном случае (см. клавиатуру на Рис. 11.10) если на линиях всех строк выставить НИЗКИЙ уровень, то при нажатии любой клавиши изменится состояние линии столбца. Если бит RBIE будет при этом установлен, то одновременно с установкой флага RBIF будет сгенерировано прерывание. После этого в обработчике прерывания можно будет выполнить сканирование клавиатуры для определения нажатой клавиши. Порт ввода/вывода GPIO моделей среднего уровня, выпускающихся в 8-выводных корпусах, имеет схожую функциональность[146]. Причем для большей гибкости реакция на изменение состояния может быть разрешена или запрещена индивидуально для каждого из выводов порта.

При использовании этой возможности необходимо быть очень аккуратным. Например, при изменении младших битов порта В (скажем, командой bcf PORTB, 0) во все защелки будут записаны новые значения с выводов микроконтроллера, что может повлиять на работу этой функции. В более старых устройствах также существует вероятность пропустить изменение состояния вывода, если оно произойдет в момент чтения порта. Однако ни один из этих недостатков не является сколько-нибудь существенным, если нажатие на клавиатуру используется для «пробуждения» процессора.