Digitale Inputs/Outputs

Sämtliche Busse des AVR sind sowohl lesbar als auch beschreibbar, wenn sie im normalen logischen Input/Output (I/O) Modus verwendet werden. AVR Busse werden nacheinander mit lateinischen Buchstaben (A, B, C usw.) benannt. Allerdings können einige AVR zwar einen Bus B, jedoch keinen Bus A besitzen. Jeder Bus ist ein 8-Bit Bus und jedes Bit hat normalerweise seinen eigenen Pin am Controller. Pins werden mit Ziffern, beginnend bei Null, versehen. Für beide Richtungen im Bus gibt es ein separates Register. Zusätzlich gibt es noch ein weiteres Register welches die tatsächliche Richtung des Bus festlegt, ein Bitwert von 1 markiert den Bus als Output und ein Wert von 0 als Input. Damit hat der Bus drei Register:

• PORT - Zur Festsetzung des Outputwertes
• PIN - Zum Auslesen des Inputs am Bus
• DDR - Zur Festlegung der Richtung des Busses.

#include <avr/io.h>
 
int main()
{
	unsigned char x;
 
	// Pins 0-3 als Input, 4-7 als Output
	DDRB = 0xF0;
 
	// Setzt Pin 5 "high"
	PORTB |= (1 << PIN5);
 
	// Liest den Wert der Pins 0-3
	x = PINB & 0x0F;
}

In diesem Beispiel, wird der Input im Hi-Z (hochohmig) Modus verwendet. Im Wesentlichen liegt an diesem Input keine Ladung an. Diese Betriebsart könnte hilfreich sein, wenn der Pin als Datenbus genutzt wird. Es ist sinnvoll, einen Pull-Up-Widerstand für den Input zu nutzen, wenn der Pin als Taste, Schalter oder anderes verwendet wird wobei er mit der Masse verbunden ist. Hierfür muss das korrespondierende Output-Bit im Inputmodus „high“ gesetzt werden. Als Folge daraus muss zwischen Stromversorgung und Input ein Widerstand eingefügt werden, welcher die Inputspannung hoch hält, bis irgendetwas sie heruntersetzt. Ein solcher Pull-Up-Widerstand dient dazu, ein Floaten des Inputs aufgrund von Reibungselektrizität oder anderen Einwirkungen zu verhindern. Nachdem der Controller gebootet wurde, befinden sich sämtliche IO Busse standardmäßig im hochohmigen Inputmodus.

Normalerweise werden die Pins am IO Bus, neben den logischen Anschlüssen, auch für andere Peripherieschnittstellen genutzt. Soll eine alternative Funktion des Pins genutzt werden, kann der zugehörige IO Pin-Modus im AVR Datenblatt abgelesen werden. Wenn beispielsweise ein ADC Kanal als Input dienen soll, sollte der Pin im Input Modus sein. Um jedoch ein ein PWM Signal zu generieren, sollte er im Output Modus betrieben werden. Es gibt jedoch auch Peripheriemodule, die den IO Pin-Modus eigenständig auswählen.