带你AVR入个门：1.点亮LED（上）

先打开上一篇文章新建的那个啥也不干的项目。想要单片机干点啥，你先要准备好 datasheet。

一般编程语言的第一个程序是打印 hello world，而单片机的第一个程序是点亮 LED。本质上是通过 IO 来控制芯片引脚电平的高低。

假如你的开发板有一排 LED，那么电路图一般长这样：

电源经过排阻再经过 LED 连接到芯片的引脚。假如，PC7输出的是低电平，则对应的L1灯点亮。

现在打开 ATmega16 的 datasheet 看一下引脚配置图：

ATmega16 的 IO 有4组：PA、PB、PC、PD，括号里面的是该引脚除了 IO 功能以外的其它功能。

每组IO都有3个寄存器：DDRx、PORTx、PINx（x对应A到D），4组IO一共是12个：

这三个寄存器是这么用的：

简单的说：DDR控制引脚是输入还是输出，1为输出，0为输入。

而当引脚被设置为输出的时候，PORT控制引脚输出的电平高低，1为高电平，0为低电平。

而PIN，则是输入的时候用来读取该引脚的电平。

我们再回到这个电路图，现在需要做的是把PC组的引脚设置为输出低电平。

可以这么用16进制赋值：

PORTC = 0x00；
DDRC = 0xFF；

项目模版含了头文件

#include 

里面定义了AVR寄存器的名字。

整个程序长这样：

#include 


int main(void)
{
    PORTC = 0x00；
    DDRC = 0xFF；
    while (1) 
    {
    }
    return 0;
}

编译、下载、开发板重新上电……bling~，8盏LED点亮了。

PORTC = 0x00；
DDRC = 0xFF；

换成2进制的写法等价为：

PORTC = 0b00000000；
DDRC = 0b11111111；

8位，每个引脚对应1位。

假如你想要只点亮其中1盏LED呢？比如只点亮L3？

L3对应的引脚为PC5，你可以这么写：

PORTC = 0b11011111；
DDRC = 0b11111111；

当然你也可以写成16进制：

PORTC = 0xDF；
DDRC = 0xFF；

但是这种编程风格对阅读代码毫无帮助。

一种比较优雅的写法是：

PORTC =  ~(1 << PC5);

PC5在avr/io.h里定义好了，其实就是5。

上面那句代码翻译过来就是：

PORTC =  ~(1 << 5);

再翻译：

PORTC = ~(0b00000001 << 5);

再翻译：

PORTC = ~0b00100000 ;

再翻译：

PORTC = 0b11011111 ;

看，又变回来了。

这么直接赋值有一个问题，除了PC5对应的L3点亮以外，所有LED都灭了。

假如我事先不知道其它LED的亮灭情况，在不影响其它LED的情况下单独点亮L3呢？

优雅的写法是：

PORTC &=  ~(1 << PC5);

相当于：

PORTC =  PORTC & 0b11011111;

无论PORTC寄存器原来的值是什么（想象为0b????????），跟0b11011111进行&运算之后，就变成了0b??0?????，无论其它位是什么，反正PC5是0。

假如我要同时点亮PC3跟PC5呢？这么写：

PORTC &=  ~((1 << PC5)|(1 << PC3));

0b00100000跟0b00001000进行|运算后变成了0b00101000，剩下的自己推导。

假如我要同时熄灭PC3跟PC5呢？这么写：

PORTC |= (1 << PC5)|(1 << PC3);

恭喜你已经上道了，请记住上面两种写法，当要单独将某个寄存器的某一位置0或者置1的时候，就是用这种与或非（&、|、~）的组合。

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