为什么我首先需要设置一个值，然后再设置嵌入式处理器中的GPIO方向？

我有一个全职的固件工程师职位。最近，我接到了一项任务，以检查GPIO配置并根据需要更改设置。我发现一些引脚配置错误，因此自然而然地我重新配置了它们，但是我被告知我按错误的顺序进行了配置。这是我在说的：

之前：
GPIO1.direction = INPUT;

之后：
GPIO1.direction = OUTPUT;
GPIO1.value = 0;

但是，在代码审查期间，我被告知我需要将初始化顺序更改为以下内容：

GPIO1.value = 0;
GPIO1.direction =输出;

换句话说，先设置值，然后再设置引脚的方向。我还被告知，这是现代处理器上的方式，因为它们使用两个寄存器，一个用于输入，一个用于输出，但是旧处理器仅使用一个寄存器，因此操作顺序无关紧要。
（注意：现代= ARM Cortex M3及更高版本，老= Intel 8051）

我要求在工作中提供更好的解释，但没有得到很好的答案。这就是为什么我决定在这里问。

所以这是我的问题：

1. 为什么初始化顺序在新处理器上很重要？
   
2. 为什么在旧处理器上初始化的顺序无关紧要？
   
3. 他们在现代处理器中谈论什么两个寄存器？
   
4. 他们在旧处理器上谈论什么单一寄存器？
   

如果有人可以提供某种图表，那会更好。

最初的8051使用所谓的伪双向输出端口（带上拉的漏极开路），因此实际上没有端口方向设置。

当然，对于现代真正的双向输出端口，最好在启用端口引脚进行输出之前设置一个已知值，因为否则，您可能会在输出端产生瞬态，这可能会导致不良后果。

例如，在这里查看我的答案。

编辑：这是（相对）现代CMOS 微控制器的I / O引脚结构：

在许多其他微控制器中，TRIS（TRIState）被称为DDR（数据方向寄存器）。在这种情况下，如果TRIS锁存器输出为高电平，则两个晶体管均处于“关断”状态，但仍可读取端口。

对于较新的Microchip micro芯片，这里的I / O引脚结构稍微复杂一些。

同样，TRIS锁存器禁用输出。其中包括一个LAT锁存器，可帮助避免读取-修改-写入问题。在PIC系列上，您应该只写LAT寄存器（并从PORT寄存器读取）。

这是原始的8051和CMOS 8051经典I / O端口引脚内部电路（来自此来源）：

还有一点额外的复杂性，就是有一个与上拉并联的加速晶体管，该晶体管被短暂地导通以克服外部电容。如您所见，根本没有TRIS / DDR控制。正常操作中使用的上拉MOSFET是“弱”的-它们足够小（低Idss），因此连接到该引脚的外部输出可以将伪双向端口线拉低。

如果先设置方向，则该引脚将短暂配置为输出其当前输出值是多少。如果先设置该值，则不会发生。

因此，按照建议的方式进行操作，可以避免输出上的毛刺，该毛刺的范围从无害到严重，具体取决于引脚所连接的对象。

假设默认方向为输入（即High-Z，这很有意义，因为我们不希望MCU在连接的线路上强加任何值），则设置端口的顺序是可取的，但不是必需的。实际上，当您的应用程序要求启动时端口的值不会是必需的，例如说1。然后，将值设置为0，然后更改方向。在这种情况下，应避免在设置方向和值之间可能出现瞬时“毛刺”，这可能会导致该引脚上的尖峰。对于具有这种逻辑的所有处理器，不仅是新处理器，都是如此。