使用C语言对微控制器Atmega2560进行编程

Question

这是一个读取端口 A 的引脚 2 到 5 并将这些引脚的状态复制到端口 B 的输出引脚 3 到 6 的程序，无需使用 AVR 库。该程序有效，但我需要一些帮助来了解它的实际工作原理。我以我理解的方式评论了它。提前致谢！

PS：有用信息： 0x21 - 端口 A 数据方向寄存器 0x24 - 端口 B 数据方向寄存器 0x20 - 端口 A 输入引脚地址 0x25 - 端口 B 数据寄存器

DDRx，数据方向寄存器，决定端口的某个引脚配置为输入还是输出；

PORTx为设置输出引脚值的寄存器；

PINx为读取输入引脚值的寄存器

int main (void){

unsigned char *ptr,data;

ptr =(unsigned char*)0x21;                    //Points ptr to 0x21, which is the DDRA
*ptr &=~((1<<2)|(1<<3)|(1<<4)|(1<<5));        //*1

ptr =(unsigned char*)0x24;                    //Points ptr to 0x24, which is the DDRB
*ptr |=(1<<3)|(1<<4)|(1<<5)|(1<<6);           //*2

for(;;){
    ptr=(unsigned char*)0x20;                 //Points ptr to 0x20, which is the PINA
    data=*ptr;                                //Saves the data from 0x20 to 'data'

    data &= ~((1<<0)|(1<<1)|(1<<6)|(1<<7));   //*3
    data <<=1;                                //*4

    ptr=(unsigned char*)0x25;                 //Points ptr to 0x25, which is the PORTB
    *ptr=(*ptr &~((1<<3)|(1<<4)|(1<<5)|(1<<6)))|data;    //*5
}
return(0);
}

*1：程序是否对0x21中的位和字节00111100进行AND运算？这样，答案将类似于 00????00。我也不明白 '~'.

*2：程序是否对0x24中的位和字节01111000进行或运算？这样，答案将类似于 ?1111???。他为什么不使用 AND 而不是 OR？

*3：程序是否对'data'中的位和字节11000011进行AND运算？这样，答案将类似于 ??0000 ??。这样做有什么意义？

*4: 为什么他向左移动 'data' 一次？这样答案就会像 ?0000??0.

*5：程序是否对 0x25 中的位和字节 01111000 进行与运算（结果为 0？？？？000），然后与它的结果和数据中的位？这样，答案将类似于 00000000!?!?!?

Answer 1

1：程序正在构建位域 0b00111100，然后用 ~ 运算符将其取反变成 0b11000011，然后将该值与 ptr 指向的地址的内容进行 AND 运算，然后将结果存储到指向的地址中通过 ptr.它清除数据方向寄存器的第 2 位到第 5 位，同时保持其他位不变。据推测，位值为 0 表示该引脚是输入。

2：程序正在构建位域 0b01111000，然后将该值与 ptr 指向的地址的内容进行 OR 运算，然后将结果存储到 ptr 指向的地址中。它设置数据方向寄存器的第 3 位到第 6 位，同时保持其他位不变。据推测，位值为 1 表示该引脚是输出。

3：程序将从数据地址读取的值与 0xb00111100 进行逻辑与操作，以清除位 0、1、6 和 7。程序只关注位 2 到位 5，而忽略其他位。

4: 程序正在将第 2 位到第 5 位的值向左移动一位，以便将其移动到第 3 位到第 6 位。

5：程序正在读取数据寄存器的内容，清除从数据寄存器中读取的第 3 位到第 6 位，然后对第 3 位到第 6 位的新值进行或运算，然后再写回数据寄存器。换句话说，它正在更新位 3 到 6 的值而不更改位 0、1、2 和 7 的值。

这些操作很常见：

data &= ~(bitfield) 清除 bitfield 指定的位而不改变其他位。

data |= bitfield 设置 bitfield 指定的位而不改变其他位。

使用C语言对微控制器Atmega2560进行编程

Using C to program microcontroller Atmega2560

c

microcontroller