Arduino ポートの初期化と通信設定

2020年4月25日：Arduino やっぱり気になる放置ポート に絡んで、ArduinoのI/Oポートの初期化、こんな方法（3ポートいっぺんに記述）を提案しました。
//　I/Oイニシャル
　　PORTB = 0b00011100;　　 // data/pull up
　　DDRB　= 0b00101111;　　 // port指定
　　//　　　　　|||||+----　PB0　IO8　　out 赤LED (Lでon)
　　//　　　　　||||+-----　PB1　IO9　　out 緑LED (Lでon)
　　//　　　　　|||+------　PB2　IO10　 out CS カードアクセス時Lに
　　//　　　　　||+-------　PB3　IO11　 out MOSI カードDI
　　//　　　　　|+--------　PB4　IO12　 in　MISO カードDO
　　//　　　　　+---------　PB5　IO13　 out SCLK
　　PORTC = 0b00000000;　　 // data/pull up
　　DDRC　= 0b00111111;　　 // port指定
　　//　　　　　|||||+----　PC0　AD0　　out -
　　//　　　　　||||+-----　PC1　AD1　　out -
　　//　　　　　|||+------　PC2　AD2　　out -
　　//　　　　　||+-------　PC3　AD3　　out -
　　//　　　　　|+--------　PC4　AD4　　out -
　　//　　　　　+---------　PC5　AD5　　out -
　　PORTD = 0b10000011;　　 // data/pull up
　　DDRD　= 0b01111110;　　 // port指定
　　//　　　　|||||||+----　PD0　IO0　　in　RXD
　　//　　　　||||||+-----　PD1　IO1　　out TXD
　　//　　　　|||||+------　PD2　IO2　　out -
　　//　　　　||||+-------　PD3　IO3　　out -
　　//　　　　|||+--------　PD4　IO4　　out -
　　//　　　　||+---------　PD5　IO5　　out -
　　//　　　　|+----------　PD6　IO6　　out -
　　//　　　　+-----------　PD7　IO7　　in　SW入力 pull up

PortBとPortCがそれぞれ6ビット、PortDが8ビット。
「pinMode(1, OUTPUT);」などと一つずつ記述するのではなく、まとめてやってしまおうという方法です。
合計20ビットのポートの状態を6行で記述できます。

さて、そこで「どうしたら」というのがPortDの「RXD」と「TXD」の二つ。
PD0のRXDは受信なので入力、PD1のTXDは送信なので出力です。
ポートを初期化した後に「Serial.begin(9600);」と通信設定するのは納得できるでしょうが、通信設定した後にポートを初期化したらRXDとTXDのH/L状態がおかしくならないかという心配が残ります。

これ、心配ご無用。
シリアル通信を有効にしたら、
　・PD0:RXD　DDRDのDDD0の状態にかかわらず入力に。
　・PD1:TXD　DDRDのDDD1の状態にかかわらず出力に。
になります。
　※この時PORTD0ビットでPD0のプルアップ制御が可能。

ですので、先にポートを初期化したい時はこんな具合に。
　　PORTD = 0b00000011; 　// TXD,RXD pull up
　　DDRD　= 0b11111110; 　// RXDだけ入力 TXDはHを出力　他は出力
　　Serial.begin(9600); 　　// 通信設定

あるいは、これでもok。
　　PORTD = 0b00000011; 　// TXD,RXD pull up
　　DDRD　= 0b11111100; 　// TXDとRXDは入力 他は出力
　　Serial.begin(9600); 　　// 通信設定

しかし、これを、
　　PORTD = 0b00000000; 　// portD全部Lに
　　DDRD　= 0b11111111; 　// 出力指定
　　Serial.begin(9600); 　　// 通信設定 TXD,RXD L→Hに
こうしちゃうと、TXDとRXDのラインに不要なLパルスが出てしまいます。
　　　（3uSくらいのLパルスが出現）

先に通信設定してもok。
　　Serial.begin(9600); 　　// 通信設定
　　PORTD = 0b00000000; 　// TXD,RXD 0にしてもH/L変化しない
　　DDRD　= 0b11111111; 　// 全部出力にしてもRXDは入力
この場合、後で設定するポートの初期化でTXDとRXDがLになりそうですが、ポートの出力回路がシリアル回路側に切り替わっているので、Lになってしまうことはありません。