單片機外設有哪些？

　　單片機內部的外設一般包括：串口控制模塊，SPI模塊，I2C模塊，A/D模塊，PWM模塊，CAN模塊，EEPROM，比較器模塊，等等，它們都集成在單片機內部，有相對應的內部控制寄存器，可通過單片機指令直接控制。

　　外設指的是單片機外部的外圍功能模塊，比如鍵盤控制芯片，液晶，A/D轉換芯片，等等。外設可通過單片機的I/O，SPI，I2C等總線控制。

　　51單片機的外設實驗：

　　實驗1：外部中斷0的實驗

　　實驗步驟：將一根杜邦線的一端接到P3^2口上，另一端接電源或者地

　　實驗程序：

　　#include

　　sbit led = P1^0;

　　void mian（void）

　　{ while（1）{

　　if（IE0）{

　　led = 0;

　　}

　　else{

　　led = 1;

　　}

　　}

　　}

　　實驗結果：當杜邦線另一端接電源時，led滅；當接地時，led就亮

　　結論：無論配置與否，51單片機的外部中斷這個外設都在工作著，不可能禁止

　　實驗2：定時器0的實驗

　　實驗程序：

　　#include

　　sbit led = P1^0;

　　void main（void）

　　{

　　TR0 =1;

　　while（1）{

　　if（TF0 == 1）{

　　led = 0;

　　}

　　}

　　}

　　實驗結果：觀察到led被點亮

　　結論：51單片機CPU控制定時/計數器0就靠的是TR0，當TR0為1時，工作；為0時，停止。

　　當溢出時，就置TF0為1；反之，就為0。

　　外設就是CPU之外的一種設備，它幫助CPU充分實現它的功能。

　　單片機的外設功能：

　　正如過去連載的“單片機入門”系列中所介紹的那樣，對電子產品進行控制的單片機是由CPU、內存及外設功能等部分組成的（圖1）。CPU根據指令（程序），執行運算、數據的讀寫以及進行條件判斷等，而內存則用來保存該程序（記憶）。

　　外設功能是指為了使單片機便于使用的各種功能。例如，CPU為了與外部的傳感器及開關等進行信號交換，就需要“輸入/輸出端口（I/O端口）”這種外設功能。

　　而且，將模擬輸入信號轉換為數字值的“A/D轉換器”以及反過來將數字值轉換為模擬輸出信號的“D/A轉換器”則是單片機對各種信號進行處理時不可或缺的外設功能。

　　另外，還有為了正確測量時間所用的“定時器”以及提供日期和時計的“實時時鐘（RTC）”，用于進行與時間相關的處理，此外還有將并行信號（parallel signal）和串行信號（serial signal）進行互相交換的“UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用異步收發器）”等，以便進行通信。

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　　了解數字信號的輸入/輸出端口---“GPIO”

　　在“輸入/輸出端口（I/O端口）”中，數字信號的輸入/輸出端口即“GPIO（General Purpose Input/Output）”也被稱為“通用I/O端口”，是一種用于數字信號輸入/輸出的非常方便的端口。用于將數字輸出的傳感器值和開關的ON/OFF值傳送到單片機的輸入端及通過LED來顯示單片機的運算結果，以及輸出用于驅動電機運行的信號等等。

　　GPIO被稱為通用端口是其引腳既可以用于輸入也可以用于輸出。在早期的單片機中，引腳都被固定用于輸入或輸出，但是現在很多單片機中都可以自由地將其設定為輸入或輸出端口。假設GPIO端子有8個引腳，則可以將4個引腳用于輸入，另4個引腳用于輸出，也可以將1個引腳用于輸入，剩下的7個引腳用于輸出。

　　在GPIO中，為了使CPU和外部設備之間進行數據交換，要相互執行通過程序處理的數字值（0或1）與信號（電壓的LOW電平或HIGH電平）的轉換。下面是作為RX63N單片機的GPIO端口基礎的寄存器（※1）的作用（圖2）。

　　（※1）寄存器（Register）：存在于單片機的CPU和外設功能內部中的記憶回路。用于運算和保持CPU的執行狀態。由于是作為CPU及外設功能的內部回路，所以在對內存進行寫入和讀取時速度很快，但容量卻非常小，既有可以用于各種用途的寄存器（通用寄存器），又有用于某些限定的功能和用途的特殊寄存器。

　　端口方向寄存器（PDR）

　　決定引腳方向的寄存器，也稱為“方向寄存器”。

　　端口輸入數據寄存器（PIDR）

　　輸入時反映所使用的引腳狀態的寄存器。從引腳輸入LOW電平或者HIGH電平時會將之轉換為0或1的值并讀取該轉換結果。隨著引腳的變化數值也將發生變化。所以不會保持讀取時的值。

　　端口輸出數據寄存器（PODR）

　　此寄存器保存用作輸出引腳的輸出數據。將0或1的值轉換為LOW電平或HIGH電平信號并從引腳輸出。由于可以與內存一樣保持改寫前的值，所以在改寫前來自引腳的輸出電壓也將保持不變。