53. Организация ввода/вывода информации в аrm микроконтроллере.

Почти все выводы микросхемы К1986ВЕ92QI представляют собой цифровые линии ввода или вывода. Каждую такую линию можно программным путем сконфигурировать как цифровой вход, либо цифровой выход, и использовать для взаимодействия с внешними схемами. Для удобства использования линии ввода-вывода объединены в порты по 16 линий. Такие порты называют портами ввода-вывода общего назначения. В англоязычной литературе линии ввода-вывода принято именовать термином GPIO – General-Purpose Input/Output. К линиям, сконфигурированным как цифровые входы, подключают механические кнопки, выключатели, контакты реле и т.д. Тогда МК сможет, например, «узнать», что кнопка нажата. В целом, с помощью таких линий МК получает информацию от подключенных к нему устройств. Линии, сконфигурированные как цифровые выходы, позволяют выдавать управляющие сигналы для подключенных к МК устройств. Таким сигналом через соответствующую схему можно запустить электродвигатель, включить мощное электромагнитное реле, включить лампу накаливания. Каждый цифровой выход у К1986ВЕ92QI может выдавать ток до 6 мА. Это позволяет, например, подключить к такому выходу яркий светодиод, который будет зажигаться при выдаче соответствующего сигнала. Всего у микросхемы К1986ВЕ92QI, помещенной в корпус LQFP64, есть 43 линии ввода-вывода, объединенные в 6 портов, как показано в таблице

Разное и отличающееся от шестнадцати количество линий в портах объясняется тем, что в МК К1986ВЕ92QI не все линии ввода-вывода реально разведены на ножки микросхемы. Например, в микросхеме 1986ВЕ91T, имеющей 132 ножки, доступны все 96 линий ввода-вывода (6 портов по 16 линий). На рисунке 2 показано, как расположены выводы у микросхемы К1986ВЕ92QI.

Если касаться внутреннего устройства отдельной линии ввода-вывода, то стоит отметить, что на входе каждой из них имеется два быстродействующих диода Шотки: один подключен к земле, второй – к плюсу питания. Это нужно для того, чтобы защитить линию от чрезмерного напряжения, которое может появиться на входе в результате разных причин: ошибки при разработке схемы, выхода части схемы из строя, статического электричества и т.п. Такой нехитрый подход позволяет значительно повысить долговечность микросхемы. Кроме того, на каждой линии расположены так называемые резисторы подтяжки – Pull Up и Pull Down, управляемые транзисторными ключами. Резистор Pull Up позволяет подтянуть (т.е. подключить) линию к плюсу питания (цепь Ucc). С помощью же резистора Pull Down удается подтянуть линию к земле. Резисторы подтяжки часто требуются при разработке схемы устройства. Наличие таких резисторов непосредственно в МК значительно снижает размеры печатной платы разрабатываемого устройства, уменьшает количество компонентов, число паек и стоимость изделия в целом. Однако некоторые разработчики (автор в их числе), с осторожностью используют их, так как сопротивление этих резисторов плохо нормируется, а сами резисторы сравнительно часто выходят из строя. Надежней бывает установить внешний резистор.