单片机读/写端口或引脚区别及具体1个用例（一种基于STC8G1K08A最小8脚嵌入式单片机LED安全夜灯方案）

51单片机读引脚和读端口测试总结_单片机怎么读取引脚电平_爱嘟嘟的小屁孩的博客-CSDN博客

近期看了几篇有关单片机读/写端口或引脚的区别的文章，其中上面引用本CSDN的这篇文章，总结的2点感觉还不错，先引用一下：

1. 51单片机里对某一个I/O口进行读--改--写（例如上面的取反后写回）操作时，读取的是与之对应的锁存器的输出，而不是实际物理引脚的电平；其他非读--改--写（例如上面的if XX== 0）指令读取的是引脚电平。

2. 读引脚电平时一定要先向该端口写1，然后再读取引脚电平！

其中：第2点说的可能是针对已设置I/O为双向的情况! 实际可能不用写1,只需临时改写端口为高阻态也行的,高阻态时不用管原来写的端口是1还是0,反正我只是读外部引脚状态，该办法的具体应用实例详见我下面的笔记内容：

现在,直接用C语言编程的的多，用汇编的越来越少了。就如我一个老射频电子工程师，几十年前啥都学过，真正要理解和说清楚单片机读/写端口还是引脚的区别，可能也得理论和实践相结合才能说的简单，通俗易懂。

我玩STC两年才2年，也是近期才比较深刻的体会，理论暂不多说，只分享一下本人近期在设计一种LED安全夜灯时涉及的其中有关笔记：时间关系，下面直接引用了一下我研究过程中的一些笔记，可能有点啰嗦了，后面必要时有空再精简（可能对有些人有用，暂保留）。

1、我近期在用STC8G1K08A(SOP8脚带ADC)代替之前的Tssop20脚封装的MCU，力求总体方案最为精简可靠，物尽其用，8脚能搞定的尽量不用16脚或20脚（16脚的一般SOP8封装体积很大，Tssop20封装的很薄很小其实也贵不了几毛钱，关键看自己需要，我选8脚主要是练习引脚复用，优化精简电路，自己岁数大了也好焊接，呵呵！）；

2、8脚除去电源和地只剩6脚：控制1个微型三色LED（红蓝绿可组合7色常亮或7色常闪共二类14种模式，常亮可当小夜灯或氛围灯，常闪可当安全警示灯或充电电量指示灯）和1个大的白色LED（主要当夜灯用）用掉4个脚，剩下2个脚1个接按键1个接充电检测电路。这样8脚已满，且P30P31本身已复用串口收发及ISP代码下载口用了。 原用20脚有1脚分压检测电池电量的，这次改用内部15通道ADC测VCC再修正为电池电压Vbat了（选STC8G1K08A,8脚带A的才有ADC功能,外围有防反接二极管降压等,Vbat值修正可得）,又省1个脚8脚足矣!

3、后来又加了一个早晚自动亮灭光控功能，究竟该复用哪个脚呢?期间研究分析计算测试验证了很久，才最终确定了某一种最简引脚复用方案。而引脚复用期间，往往势必首先就会碰到更多的读写引脚还是读写端口的问题！读引脚就得充分结合自己设计的外围电路！例如：复用充电检测、按键还是LED控制引脚，外围电路设计方案都大不相同。感兴趣的另行探讨...

4、前面只是引子，下面再具体实例说一下其中一种利用改变I/O口设置来解决具体问题的方法：

假设白色夜灯用了P55脚！白天怎么自动关闭它而晚上又能自动复原呢（不是主动开关那种）？其中一种方法就是：白天DN=0(晚上DN=1)把这个P55引脚I/O设置为高阻（电流不进不出不就关灯了么！）晚上设回双向夜灯自动复原（注意原状态可能关也可能开，反正不管，复原即可）：if（DN==0）P5M1=0x20；else P5M1=0x00；这句中临时改变P55I/O口设置也是写端口（寄存器）的一种；若直接写端口/引脚P55=1/0呢：状态就变成人为主动的开或关灯了，性质不同，不属于早晚自动亮灭了！

假设我想晚上P55白色夜灯亮时自动关闭/屏蔽3色彩灯(P30P31P54),夜灯灭时彩灯又能自动复原，早晚都能自动亮灭,可用：if（P55==0）{P3M1=0x03，P5M1=0x30；}；这句中if（P55==0）就是读外部夜灯P55引脚状态(0亮灯1灭灯)，这时高阻和双向时都可正确读外部引脚状态(可不管原来是开0/关1)！若关闭彩灯直接写端口/引脚P30=P31=P54=1(注：可连写的，但是又变成人为的主动开关彩灯了，不属于早晚自动亮灭了)；

以上2种情况涉及夜灯原来状态需要早晚自动亮灭问题的最简解决办法，当然，也可先记录一下原来开关状态（可能要结合EEPR记录和复原等办法，方法就相对复杂很多了）...

假设我光控检测电路复用按键脚P32或充电检测脚P33又或LED控制脚:因涉及具体LED等特性，外围电路设计大为不同，说起来确实有点复杂，我也搞了很久才最终定下一个最简方案，还请先自行思考，必要时再进一步补充或探讨...

总之，要真正理解读写引脚或端口的不同，灵活设置I/O口设置，才能得心应手。

注1:封面配图:为本人自学3dmax改进设计的其中一种某经典跑车模型外壳,可以直接放大或缩小并交付3D打印.壳底直插自己设计的很小的PCB(外壳约562518mm,PCB约47*15mm);对3DMAX设计或外壳3D打印感兴趣的朋友再行探讨;

附1:就是本人近期利用最小的STC8G1K08A,8脚MCU设计的小玩意简介,可见8脚MCU功能的强大。其实8K代码我才用不到2K,小儿科了,但也涉及了最基本一键长短按、ADC电池监控、LED读写控制、早晚光控自动亮灭以及多脚复用或究竟是读写端口还是引脚、超级省电技术等等也不算很少的小而全的代码逻辑问题了,需要时还可略改外围电路复用更多引脚功能，如气压温湿度传感控制或泡水防火监控等等等等，仅供参考:代码略,需要时另行行探讨;

LED****安全夜灯使用指南（V230530）

功能简介

基于STC8G1K08A最小8脚嵌入式单片机、光控及超级省电技术，一键操作、早晚自动亮灭、通用USB充电口、低电量告警或自动关机。小巧玲珑（总重约13克）、省电耐用，可当床头夜灯、室内外安全警示灯或小玩具使用。其中：(大)夜灯独立大LED；小彩灯为一颗微型RGB三色LED，单色或组合混色共14种模式：常亮7种(绿、红、蓝、白、青、黄、紫)可当小夜灯用，常闪7种（同前）可当安全警示灯。

使用指南

1. 彩灯 短按开机，14种彩灯模式全天自动隔2秒顺序循环显示，中间灭4秒；再次短按循环显示即停，即选好想要的彩灯模式，后面也可手动短按选择彩灯模式，按1次换1种；早晚自动亮灭；白天短按可检查彩灯设置：亮4秒或闪2次后自动灭灯。
2. 夜灯长按1秒开/关夜灯，夜灯开彩灯灭，早晚自动亮灭；夜灯关全灭自动待机。白天短按可检查大灯设置：若夜灯已开亮0.5秒自动灭，若夜灯已关自动转彩灯循环显示可选彩灯模式。
3. 自动待机灯已全关或电量过低（xx％）自动待机；短按开机或充电解除。
4. 一键关机长按3秒一键关机；短按开机或充电解除。
5. 充电（电量指示）不足50％：红灯亮1秒闪1次；50％以上：红灯亮1秒绿灯闪1次；75％以上：绿灯亮1秒红灯闪1次； 90％以上：绿灯亮1秒闪1次；充满 绿灯常闪（快闪）。
6. 告警电量低于xx％告警(红灯隔2秒快闪2次)；电池充满绿灯快闪可当提醒。
7. 基本性能（满电状态可连续使用时长）大夜灯模式约5天； 小彩灯常亮模式（小夜灯）约1个月；小彩灯常闪模式（安全警示）约2.5个月； 可连续待机约2年。
8. 注意事项****儿童使用须有大人看管！ 室外使用谨防日晒雨淋！该外壳3D打印材料特性：负荷变形温度xx℃，不适宜放置高温及强太阳光环境；内置xxmAh聚合物锂电池：有过充过放及短路保护电路，但不宜经常过充/过放。