마이크로 컨트롤러의 다른 포트의 개별 핀을 레지스터에 매핑 할 수 있고 레지스터 값을 변경할 때 해당 값을 변경할 수 있습니까?

Q : 마이크로 컨트롤러의 다른 포트의 개별 핀을 레지스터에 매핑 할 수 있고 레지스터 값을 변경할 때 해당 값이 변경 될 수 있습니까?

시나리오 : 마이크로 컨트롤러의 각 포트 (8 비트)에서 일부 핀을 사용했습니다. 이제 8 비트 버스 (D0 ~ D7 IN SEQUENCE 제공)가 필요한 장치를 인터페이스하고 싶습니다. 즉, 컨트롤러에서 8 핀이 필요하므로 일대일 방식으로 연결할 수 있습니다

portx0  -> D0 // x is the name of port followed by bit location on that port
portx1  -> D1
...
portx7  -> D7

그러나 나는이 장치에 연결할 수있는 8 핀의 전체 포트가 없지만 portx의 일부 핀, porty의 일부 핀 및 portz의 일부 핀이 있습니다. 새로운 연결 시나리오는 다음과 같습니다 (각각 마이크로 컨트롤러에서 장치로 연결)

portx0  -> D0
portx1  -> D1
portx2  -> D2
porty4  -> D3
porty5  -> D4
porty6  -> D5
porty7  -> D6
portz1  -> D7

이 조건에서 값을 보내려면

unsigned char dataReg = 0xFA;

컨트롤러에서 내 장치로 보낼 값에 대해 비트 단위 작업을 수행하고 레지스터의 값에 따라 각 핀을 개별적으로 설정해야합니다. 예를 들어

portx0 = ((dataReg & 0x01) >> 0 );  // Masking and shifting as bit position
portx1 = ((dataReg & 0x02) >> 1 );
portx2 = ((dataReg & 0x04) >> 2 );
porty4 = ((dataReg & 0x08) >> 3 );
porty5 = ((dataReg & 0x10) >> 4 );
porty6 = ((dataReg & 0x20) >> 5 );
porty7 = ((dataReg & 0x40) >> 6 );
portz1 = ((dataReg & 0x80) >> 7 );

이제 주요 질문으로 다른 포트의 각 비트에서 이러한 개별 계산을 피하기 위해 마이크로 컨트롤러의 다른 포트의 개별 핀을 레지스터에 매핑하고 레지스터 값을 변경할 때 해당 값을 변경할 수 있습니까?

귀하의 질문은 펌웨어에 8 비트 값이 있고 임의의 포트 핀 모음에서 읽고 쓰기를 원한다는 것입니다.

이를 수행하는 직접적인 하드웨어 방법은 없습니다. 하나는 8 비트 값을 읽고 다른 하나는 2 개의 루틴을 작성해야합니다. 다른 사람들은 노조 사용에 대해 언급했지만 나쁜 생각입니다. 공용체를 사용하면 모든 비트를 개별적으로 처리해야하며 코드는 마이크로의 비트 순서에 따라 달라집니다. 8 비트가 모두 완전히 독립적으로 흩어져 있다면 어쨌든 갈 수 있습니다. 그렇다면 각 비트마다 특별한 코드를 만드는 것 외에는 할 수있는 일이 거의 없습니다.

물리적 포트에서 몇 개의 연속 된 청크로 비트를 그룹화 할 수있는 경우이를 수행하는 더 좋은 방법은 마스킹, 시프트 및 ORing을 사용하는 것입니다. 예를 들어, 내부 바이트의 하위 3 비트가 포트의 비트 <6-4>에있는 경우 해당 포트 값을 4만큼 오른쪽으로 시프트하고 7로 비트를 이동하여 해당 비트를 최종 위치로 가져옵니다. 다른 포트에서 비트를 이동 및 마스크 (또는 마스크 및 이동)하고 결과를 OR로 연결하여 최종 8 비트 바이트를 어셈블합니다.

이런 종류의 저수준 비트 트위들 링은 C보다 어셈블러에서 수행하기가 더 쉽습니다. 아마도 바이트 읽기 및 쓰기 루틴을 단일 어셈블러 모듈에 넣고 인터페이스를 C에서 호출 할 수있게 만들 것입니다.

일반적으로 불가능합니다. 내가 아는 한 PIC로는 불가능합니다.

이 작업을 수행 할 수있는 마이크로 컨트롤러는 Cypress PSoC 뿐입니다 . 고도로 구성 가능한 시스템 온 칩입니다. 그것은 당신이 할 수있는 많은 것들을 문자 그대로 자신의 레지스터 (1-8 비트)를 정의하고 좋아하는 핀 또는 내부 회로에 연결하는 것입니다.

예를 들어, 여기 6 비트 제어 레지스터를 만들었습니다. 비트 중 5 개는 곧바로 핀으로 이동하고 6 번째 비트는 7 번째 핀의 입력으로 XOR에 사용합니다.

칩에서 이러한 핀을 사용 가능한 GPIO 핀 중 하나에 할당하도록 선택할 수 있습니다. (이미지는 회색입니다)

다음을 시도해보십시오. 2 개의 포트 (각 포트)의 각 핀에 대응하는 구조를 작성하십시오. 이제이 레지스터의 값을 업데이트하면 2 포트의 핀을 설정 / 재설정해야합니다. 그냥 작동하는지 알려주십시오!

이것이 효과가 있다고 확신합니다.

질문을 올바르게 이해했다면 C에서 충분히 쉽습니다.

일반 유형 선언은 모든 레지스터에 재사용 할 수 있습니다.

typedef union    // Generic 8-bit register Type
{
  uint8 reg; // Whole register
  struct
  {
    unsigned  bit7     : 1;  // Bit 7 
    unsigned  bit6     : 1;  // Bit 6 
    unsigned  bit5     : 1;  // Bit 5 
    unsigned  bit4     : 1;  // Bit 4 
    unsigned  bit3     : 1;  // Bit 3 
    unsigned  bit2     : 1;  // Bit 2 
    unsigned  bit1     : 1;  // Bit 1 
    unsigned  bit0     : 1;  // Bit 0 
  } bit;
} typ_GENERIC_REG8;

따라서 포트를 정의하려면 다음을 수행하십시오.

#define MCU_GPO_PORTx   (*(volatile typ_GENERIC_REG8 *)(0x12345678)) // Number is address

그리고 그 포트에서 직접 핀을 돌리기 위해서 :

#define MCU_PORTx_PINn  (MCU_GPO_PORTx.bit.bit0)

코드에서 :

MCU_PORTx_PINn = 1; // Set pin high

전체 레지스터 :

MCU_GPO_PORTx.reg = 0xF; // All pins high

구조체, 공용체, typedef 및 열거 형에 대해 읽을 가치가 있습니다.이 모든 것이 임베디드 및 일반적으로 삶을 훨씬 더 멋지게 만듭니다!