现场总线及其应用技术-直接I/O对象

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：直接I/O对象主要包括Bit（位）I/O对象、Byte（字节）I/O对象、Leveldetect输入对象和Nibble（半字节）I/O对象。其中，IO0～IO3所具有的高电流吸收能力可使这几个引脚直接驱动多个I/O设备。说明中指定的引脚是该I/O对象使用的引脚中编号最小的引脚，且必须是IO0。图5-21 字节I/O对象引脚分配图2）io-object-name：是用户指定的该I/O对象的名字，为ANSI C格式的变量标识符。该I/O对象类型输入和输出的数据范围为0～15B。这种I/O对象类型用于同时读取或控制4个相邻引脚。

直接I/O对象主要包括Bit（位）I/O对象、Byte（字节）I/O对象、Leveldetect（电平检测）输入对象和Nibble（半字节）I/O对象。

1.位输入/输出

IO0～IO10中的每个引脚均可配置成单个的位输入或输出端口，如图5-20所示。要求输入信号的电平为TTL电平，而输出的是CMOS电平。其中，IO0～IO3所具有的高电流吸收能力可使这几个引脚直接驱动多个I/O设备。

这种I/O对象类型用于读或控制单个引脚的逻辑状态，0相当于低电位，而1相当于高电位。对于位输入，io_in（）函数返回值的数据类型为un-signed int；对于位输出，输出值被作为布尔类型，所以任何非零值均被当作1。若希望使用Neuron芯片的内部上拉电阻，则应该在Neuron C程序中加入编译指令“＃pragma enable io pullups”。

图5-20 位I/O对象引脚分配图

对位I/O对象进行显式配置的Neuron C语句和说明如下：

pin input bit io-object-name；

pin output bit in-object-name［＝intial-output-level］；

1）pin：指定Neuron芯片的11个I/O引脚IO0～IO10中的一个。位输入/输出可以使用11个引脚中的任何一个引脚。

2）io-object-name：是用户为该I/O对象指定的名字，是ANSI C格式的变量标识符。

3）initial-output-level：为一个常数表达式，是ANSI C字符格式的初始值，用于在I/O对象的初始化过程中设置该输出引脚的状态。初始状态可以是0或1。

使用方法：

2.字节输入/输出

IO0～IO7允许配置为如图5-21所示的字节输入或输出端口，该I/O对象类型用于同时读取或控制8个引脚。对于字节输入/输出，io_in（）函数返回值的数据类型和io_out（）函数输出值的数据类型为unsigned int，其输入、输出的数据范围为0～255B。

对字节I/O对象进行显式配置的Neuron C语句和说明如下：

IO0 input byte io-object-name；

IO0 output byte in-object-name［＝intial-output-level］；

1）IO0：指定IO0为字节的最低有效位。字节输入/输出使用引脚IO0～IO7。说明中指定的引脚是该I/O对象使用的引脚中编号最小的引脚，且必须是IO0。

图5-21 字节I/O对象引脚分配图

2）io-object-name：是用户指定的该I/O对象的名字，为ANSI C格式的变量标识符。

3）initial-output-level：是一个常数表达式，为ANSI C格式的初始值，用于在初始化时设置该I/O对象输出引脚的状态。初始状态可以是0～255，默认为0。

使用方法：(www.chuimin.cn)

3.电平检测（Leveldetect）输入

IO0～IO7可分别配置为电平检测（Leveldetect）输入端口。该I/O对象类型用于检测某一个输入引脚上输入的逻辑电平“0”。它能锁存输入引脚的负跳变，对于10 MHz的输入时钟，能检测到最短脉宽为200 ns的负脉冲，在一般的应用中均能俘获到任何0电平输入。电平检测输入对象能够在输入端被采样之前将输入值锁存。锁存器中的内容在when语句对输入采样时被清除；如果此时又有另一个负跳变被检测到，这个负跳变立刻被锁存。因此，只要输入引脚电平停留在逻辑0，每个io_in（）函数调用将返回值1。对于俘获短持续时间的事件，电平检测输入对象是非常有用的，而位输入对象对这样的短周期事件会造成丢失。对于电平检测输入，io_in（）函数返回值的数据类型是unsigned int。若希望使用Neuron芯片的内部上拉电阻，则应该在程序中加入编译指令“＃pragma enable io pullups”。Leveldetect输入对象引脚配置和定时图如图5-22所示。

图5-22 电平检测输入对象引脚配置和定时图

对电平检测输入对象进行显式配置的Neuron C语句和说明如下：

pin［input］leveldetect io-object-name；

1）pin：指定一个Neuron芯片I/O引脚。Leveldetect输入可以指定IO0～IO7引脚中的任一引脚。

2）io-object-name：是用户指定的该I/O对象的名字，为ANSI C格式的变量标识符。

使用方法：

unsigned int input-value；

input-value＝io in（io-object-name）；

4.半字节（Nibble）输入/输出

IO0～IO7中任意4个相邻的引脚均可配置为Nibble（半字节）输入或输出端口，如图5-23所示。该I/O对象类型输入和输出的数据范围为0～15B。这种I/O对象类型用于同时读取或控制4个相邻引脚。对于半字节输入/输出，io_in（）函数返回值的数据类型和io_out（）函数输出值数据类型均为unsigned int。若希望使用Neuron芯片的内部上拉电阻，则应该在Neuron C程序中加入编译指令“＃pragma enable io pullups”。