AVR，51单片机IO结构

AVR的真正双向IO结构就复杂多了，单是控制端口的寄存器也有4个 PORTx.DDRx,PINx,SFIOR(PUD位)，不过功能也强劲多了

作为通用数字I/O 使用时，所有AVRI/O 端口都具有真正的读- 修改- 写功能。

这意味着用SBI 或CBI 指令改变某些管脚的方向( 或者是端口电平、禁止/ 使能上拉电阻) 时不会无意地改变其他管脚的方向( 或者是端口电平、禁止/ 使能上拉电阻)。

输出缓冲器具有对称的驱动能力，可以输出或吸收大电流，直接驱动LED。

所有的端口引脚都具有与电压无关的上拉电阻。

并有保护二极管与VCC 和地相连。

* (很多数字器件都有保护二极管，在低功耗应用时要考虑保护二极管的电流倒灌的影响)

每个端口都有三个I/O 存储器地址:

数据寄存器 – PORTx

数据方向寄存器 – DDRx

端口输入引脚 – PINx。

数据寄存器PORTx和数据方向寄存器DDRx为读/ 写寄存器，而端口输入引脚PINx为只读寄存器。

但是需要特别注意的是，对PINx 寄存器某一位写入逻辑"1“ 将造成数据寄存器相应位的数据发生"0“ 与“1“ 的交替变化。

当寄存器MCUCR 的上拉禁止位PUD置位时所有端口引脚的上拉电阻都被禁止。

在( 高阻态) 三态({DDxn, PORTxn} = 0b00) 输出高电平({DDxn, PORTxn} = 0b11) 两种状态之间进行切换时，

上拉电阻使能({DDxn, PORTxn} = 0b01) 或输出低电平({DDxn,PORTxn} = 0b10) 这两种模式必然会有一个发生。

通常，上拉电阻使能是完全可以接受的，因为高阻环境不在意是强高电平输出还是上拉输出。

如果使用情况不是这样子，可以通过置位SFIOR 寄存器的PUD 来禁止所有端口的上拉电阻。

在上拉输入和输出低电平之间切换也有同样的问题。

用户必须选择高阻态({DDxn,PORTxn} = 0b00) 或输出高电平({DDxn, PORTxn} = 0b10) 作为中间步骤。

不论如何配置DDxn，都可以通过读取PINxn 寄存器来获得引脚电平

PINxn寄存器的各个位与其前面的锁存器组成了一个同步器。

这样就可以避免在内部时钟状态发生改变的短时间范围内由于引脚电平变化而造成的信号不稳定。

其缺点是引入了延迟。