一、常規(guī)方法

AVR單片機(jī)的各類教材或編程應(yīng)用參考資料，對(duì)介紹的端口位操作方法不外乎宏定義及整體和某個(gè)常量相或、相與來實(shí)現(xiàn)某一單個(gè)位狀態(tài)的改變。如：

PORT＆=-（1《1）；等價(jià)于：PORTB＆=oxfd；作用是PB1清零而其余位不變。與之類似的還有：

PORTBl=（1《4）；PB4置位，其余位不變。

PORTB=（k《4）；PB4翻轉(zhuǎn)，其余位不變。

上述方法，無論是常量值參與還是移位操作，用起來總嫌麻煩，不夠直觀，且具體常量值還需人工推算，易出錯(cuò)。移位操作生成的目標(biāo)代碼偏大，在大量運(yùn)用時(shí)，占用系統(tǒng)內(nèi)存或flash空間，執(zhí)行效率低。

以實(shí)際運(yùn)用效果來看，宏定義比較好。也偏好運(yùn)用宏定義。C編譯器在編譯之前會(huì)事先進(jìn)行宏替換，所以，如果宏定義講究一些技巧，則代碼執(zhí)行效率將得到較大提升，編程時(shí)，操作也得心應(yīng)手。

常規(guī)參考手冊(cè)或資料，建議用以下宏定義：

如此宏定義之后，可構(gòu)成一個(gè)頭文件，然后加入到新建工程文件中（編譯器用ICC的ICC6.31A），但之前需包含相應(yīng)單片機(jī)的頭文件，如：MCU為AT-MEGA48，則最先包含iom48V.h之后，再包含此自制頭文件，即可在程序中運(yùn)用：

此法在運(yùn)用時(shí)，依舊用了移位操作，只是為了方便程序操作，只在小規(guī)模程序中運(yùn)用。

下面，將充分利用C語言自身的強(qiáng)大位運(yùn)算能力和指針相結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)ICC6.31A平臺(tái)下的位定義頭文件，希望能給大家一些啟示。

首先明確幾個(gè)基本概念：位域、地址綁定，和Volatile限定關(guān)鍵字。

在ICC6.31A的安裝目錄中有個(gè)in-clude文件夾，里面有大量編譯器開發(fā)人員已為我們開發(fā)好的各類AVR單片機(jī)預(yù)定頭文件，下面是iom48v.h頭文件。

注：每個(gè)端口均有PIN、DDR、PORT三個(gè)八位寄存器。

簡要概括如下：

Volatile -詞用來規(guī)定C編譯器不允許對(duì)其限定的變量進(jìn)行優(yōu)化處理。如：

這句宏定義要結(jié)合iom48v.h頭文件來看，在前面有該頭文件關(guān)于各端口寄存器的定義。上述宏語句中，ox25被強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為一個(gè)指針常量，實(shí)際上，上述宏定義的意義為：PORTB被強(qiáng)制定義在地址ox25上，即定義了一個(gè)無符號(hào)字符型變量PORTB，且被強(qiáng)制綁定在ox25地址上。其他語句依此類推。

有了這個(gè)概念之后，再來了解一下C語言中位域的定義。標(biāo)準(zhǔn)c語言中，可以定義一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)，位域，允許對(duì)定義的結(jié)構(gòu)中的單個(gè)位進(jìn)行操作?；緲?gòu)成如下：

下面給出的位域定義等的頭文件，在自定義位操作頭文件中定義了一個(gè)位域BYTE_BIT。

自定義avt_bit.h頭文件（節(jié)選，以ATMEGA48為例，定義其B口）

對(duì)各端口依同一規(guī)律均進(jìn)行各位的定義即可。

結(jié)合頭文件的相關(guān)定義，重新對(duì)其特定地址進(jìn)行另外的綁定，結(jié)合位域的概念．進(jìn)而一步步將各寄存器由一個(gè)字節(jié)分成了可操控的8個(gè)位。在上述文件中，僅表述了B端口。另外，Atmega48的端口不完全，只有B、C、D口，沒有A口，且D口為8位，C口為6位．B口為7位，若外接晶體，則PB6和PB7不能另作端口運(yùn)用。所以，端口很不完整，但為了保持位域完整性和一致性，便于理解，將B、C、D三口均作8bit對(duì)待。實(shí)際操作時(shí)，千萬注意不要去操作那些實(shí)際不存在的位。當(dāng)然，若感興趣，大家可改動(dòng)頭文件相關(guān)定義，來完善它。

為驗(yàn)證這個(gè)頭文件，很快編寫了一個(gè)測試程序Beep.e，具體如下：

在電路拓?fù)渲?，在ATMEGA48的PBO腳，即（14）腳外接一只三極管（接b極）由三極管去控制一只蜂鳴器。程序很簡單。為了更直觀，在PORTB口其他不用的引腳上均接了發(fā)光二極管，此時(shí)，在測試程序中，將端口初始化函數(shù)語句改為：

DDRB=oxff；PORTB=ox00；（或PORTB=oxff；視二極管接法而定），由二極管配合蜂鳴器來觀察PBO位是否能單獨(dú)動(dòng)作。當(dāng)然，運(yùn)用此位定義頭文件，可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)任一口的任一位的位操作。

二、擴(kuò)展運(yùn)用

基于上述原理，結(jié)合C語言取地址運(yùn)算符＆，不難實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用位定義頭文件，來適合所有AVR單片機(jī)，只是代碼較為復(fù)雜。大家不妨自己試試。

注意一點(diǎn)：以上頭文件，是參考ICC6.31A編譯器的include文件夾定義的，在使用前，請(qǐng)首先包含系統(tǒng)提供的MCU頭文件，并將自定義頭文件復(fù)制到所建工程中，然后，就可運(yùn)用自如了。

就目前使用情況來看，使用AT-MEGA48/16/128的MCU較多，所以即便是定義3個(gè)對(duì)應(yīng)的位操作頭文件，也是可以的。通用型文件往往體積較大，編制麻煩，可讀性差，不適合普通愛好者。