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1、1教学内容：并行I/O口P0、P1、P2、P3、的结构原理与功能，读引脚操作、读锁存器操作，定时器/计数器T0、T1的结构原理，相关的特殊功能寄存器、工作方式，T2的结构原理、功能选择，监视定时器T3的工作原理，T0、T1的应用编程。串行口的功能特点：相关的专用寄存器，工作方式，波特率与波特率发生器、串行口简单应用编程。80C51单片机的中断系统、中断源、中断标志、中断矢量，中断允许控制、中断优先级控制，外部中断的两种触发方式，中断响应的条件，响应的过程。 教学重点：并行I/O的结构原理、接口功能，读引脚和读锁存器操作，定时器T0，T1的工作方式、相关的专用寄存器、应用编程。串行口的功能特点、
2、相关的专用寄存器、工作方式，初始化编程、中断系统、中断源与标志及中断矢量、外部中断的两种触发方式、中断允许和优先级控制，中断响应的条件、响应的过程式、简单应用编程。 教学要求：80C51单片机是通过专用寄存器对各功能单元进行管理的，要求学生掌握这些功能单元的基本应用方法。掌握并行接口（ P0 、P1 、P2 、P3）的内部结构及其特点；掌握定时器/计数器T0、T1的结构原理和特点、以及T0、T1的应用编程；掌握80C51单片机的中断系统的结构原理和特点以及应用编程；掌握串行口的功能特点及应用编程。,第四章 80C51单片机的功能单元,表41 80C51并行I/O接口的比较,4. 1 并行I/O
3、接口80C51共有4个并行的双向口, 计有32根I/O口线，各口的每一位都由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器所组成。但它们在结构上有一些差异，因此各口的性质和功能也有一些差异。详见P77表41：,4. 1. 1 P1口P1口是一个8位的准双向口,可字节访问及位访问, 其字节地址是90H, 位地址是90H97H。,1。位结构与工作过程分析P1口的位结构如P78图41所示，它包含输出锁存器、输入缓冲器BUF1(读引脚）和BUF2(读锁存器）以及由场效应晶体管(FET) Q0与上拉电阻组成的输出 / 输入驱动器.,P1口的工作过程如下： （参见 P78图41 ） P1 . i 位作输出口用：CPU输出
4、 0 时，D0，Q=0, /Q=1, 晶体管Q0导通，A点被下拉为低电平，即输出0； CPU输出1时，D1，Q=1, /Q=0，晶体管Q0截止， A点被上拉为高电平，即输出1。（即输出锁存，输出时没有条件。）, P1 . i 位作输入口用：先向P1 . i 位输出高电平，使A点提升为高电平，此操作称为设置P1 . i 位作为输入线。若外设输入为1时，A点为高电平，由BUF1读入总线后，B点也是高电平；若外设输入为0时，A点为低电平，由BUF1读入总线后，B点也是低电平。(即输入缓冲，输入时有条件，需先将该口置1, 再输入。),单片机的引脚（P1口）,P1口：输出锁存器、输入缓冲器BUF1(读引
5、脚）和BUF2(读锁存器）以及由场效应晶体管(FET) Q0与上拉电阻组成的输出 / 输入驱动器。,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚,读锁存器,写锁存器,内部总线,Vcc,引脚P1.X,内部上拉电阻,P1口某位结构,A,Q0,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚,读锁存器,写锁存器,内部总线,Vcc,引脚P1.X,内部上拉电阻,输出数据 = 1 时,1,1,0,截止,=1,单片机的引脚（P1口）,作输出口用：CPU输出1时，D1，Q=1, /Q=0，晶体管Q0截止， A点被上拉为高电平，即输出1 。,A,Q0,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚,读锁存器,写锁存器,内部总线,Vcc,引脚P1.
6、X,内部上拉电阻,输出数据 = 0 时,0,0,1,=0,导通,单片机的引脚（P1口）,作输出口用：CPU输出 0 时，D0，Q=0, /Q=1, 晶体管Q0导通，A点被下拉为低电平，即输出0；,A,Q0,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚 =1,读锁存器,写锁存器,内部总线,Vcc,引脚P1.X,内部上拉电阻,输入数据时，要先对其写“1”,1,1,0,截止,单片机的引脚（P1口）,P1口为 准双向I/O口（内置了上拉电阻） ，仅在作输入口用时：要先对其(锁存器）写“1”。,A,Q0,2 P1口的特点 输出锁存,输出时没有条件; 输入缓冲,输入时有条件,即需要先将该口设为输入状态,先输出1;
7、工作过程中无高阻悬浮状态,也就是该口不是输入态就是输出态。具有这种特性的口不属于“真正”的双向口，而被称为“准”双向口。,需要注意是：若在输入操作之前，不将A点设置为高电平(即置1) ，如A点为低电平，则外设输入的任何信号均被A点拉为低电平。此时如外设为高电平，因被Q0强拉为低电平，将可能因大电流使晶体管烧坏。P1口能驱动4个TTL负载。,简单测控实例原理图,P1.3作输入端口,光路通畅，R亮2K 光路阻断，R暗 400K ,R亮 250K ,JOB3: CLR P1.1 ;亮绿灯 REDO: SETB P1.3 ;P1.3作输入口必先置1 CHECK:JNB P1.3,CHECK ;检测通道
8、是否被阻断？ LOOP: ;有入侵者，报警！AJMP REDO ;再跳回去检测,任务：红外防盗报警,P1.3口用于输入状态检测的语句：,R亮250K ，红外线光路阻断时，P1.3端高电平,3。P1口的操作（1）字节操作和位操作： 前面已述， P1口不仅可以作为一个8位字节来操作，也可以按位来操作。如：MOV P1, A , MOV P1, data 等，为字节操作。MOV P1. i , C , SETB P1. i 等，为位操作。,（2）读引脚操作和读锁存器操作读引脚信号时要先置1，后输入；MOV A, P1 (P1为源操作数）读锁存器时，锁存器的值是经缓冲器BUF2读入内部总线，修改后再写
9、回锁存器。如前所述，它可避免误解。MOV P1, A ;ANL P1, #10H CLR P1.1 (P1为目的操作数）,4。关于口操作的时序在执行改变口锁存器内容的指令时，新的内容在指令执行的最后一个周期的 S6P2 时传送到口锁存器内，然而口锁存器仅在任何周期的P1才被其锁存器/缓冲器采样到，在P2时输出此值并保持。因此， S6P2时写入端口的新数值只有到下一周期的S1P1才能出现在输出引脚上。,5。P1口的多功能线： 在80C52中，P1.0和P1.1是多功能的,即除作一般的双向口外, 它们还具有如下功能：P1.0 定时器2 / 计数器2的外部输入端T2；P1.1 定时器2 / 计数器2
10、的外部控制端T2EX。此时，该两位的结构与P3口的位结构相当，详情后述。,4. 1. 2 P3口： 它是一个多功能的8位口，可字节访问也可位访问，其字节地址为B0H , 位地址为B0H B7H。,1。 位结构与工作过程分析（1）位结构： P3口的位结构如 P81 图42 所示。从图中可见： P3口中增加了一个与非门。其输入端C接Q，另一端B接替代输出功能。 输出锁存器不是从/Q端而是从Q端引出。 有两个输入缓冲器，替代输入功能取自第一个缓冲器的输出端；I /O口的通用输入信号取自第二个缓冲器的输出端。,（2）输出工作过程分析： 当替代输出功能B点置1 时，输出锁存器的输出可以顺利地通到引脚P3
11、. i 。此时，其工作状态与P1口类似，为一准双向的I/O口 (作读引脚输入时应先置1 ) 。 当输出锁存器的输出置1 时，替代输出功能可以顺利通到引脚P3. i : 若替代输出为0，因与非门的C点已置1，现B0，其输出为1，使Q0导通，A为低电平 ；反之，B=1,C=1, Q0截止， A为高电平。此时，P3口处于替代输出功能状态。, 当P3口的某位作为替代输入功能时，此时B=1,C1，FET截止，该引脚为高阻输入。由于端口不执行MOV A, P3 , ”读引脚”无效，第二缓冲器不通，此时某引脚的第二功能信号（如RXD）经第一缓冲器送入替代输入功能端。,2。P3口的功能和特点： P3口是个多功
12、能口，可驱动4个TTL负载。(1) 可作为普通的I/O口，为准双向口（这点与P1口一样）。(2) 可作为替代功能的输入、输出 （这点与P1口不同）：,P3. 0 RXD, 串行输入 ； P3. 1 TXD，串行输出。P3. 2 INT0，外部中断0； P3. 3 INT1，外部中断1。P3. 4 T0，定时器/ 计数器0的外部计数脉冲输入。P3. 5 T1，定时器/ 计数器1的外部计数脉冲输入。P3. 6 /WR，外部RAM写选通，输出，低电平有效。P3. 7 /RD，外部RAM读选通，输出，低电平有效。,因此，P3口不论是作为替代功能输入和替代功能输出，还是作为一般I/O口的输入功能时，都要
13、向该口位的锁存器先输出1，即让图42的C1（Q=1），只是作为替代功能时由内部自动置C1；而作为一般I/O口的输入功能时，应由程序先置1，这一点应引起注意。,单片机的引脚（P3口）,P3口的口线逻辑电路如图42所示(P81) P3.0P3.7: 双功能口（内置了上拉电阻）它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双向I/O口。,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚,读锁存器,写锁存器,内部总线,第二功能输出 （WR，RD，TxD）,引脚 P3.X,3,内部上拉电阻,Vcc,第二功能输入 （RxD，T0，T1，INT0，INT1）,4,P3口某位结构,B,C,2,1,D,Q,C
14、K,/Q,读引脚,读锁存器,写锁存器,内部总线,第二功能输出 （WR，RD，TxD）,引脚 P3.X,3,内部上拉电阻,Vcc,4,第二功能输出时，内部自动 D=1,1,1,1,反相器,单片机的引脚（P3口）,P3.0P3.7: 双功能口（内置了上拉电阻）它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双向I/O口。,B,C,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚,读锁存器,写锁存器,内部总线,此端自动1,引脚 P3.X,3,内部上拉电阻,Vcc,第二功能输入（RxD，T0，T1，INT0，INT1）,4,第二功能输入时，信号经缓冲器4 直接进入内总线,1,1,1,0,截止,单片机的
15、引脚（P3口）,P3.0P3.7: 双功能口（内置了上拉电阻）它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双向I/O口。,B,C,2。P3口的功能和特点： P3口是个多功能口，可驱动4个TTL负载。(1) 可作为普通的I/O口，为准双向口（这点与P1口一样）。(2) 可作为替代功能的输入、输出 （这点与P1口不同）：,P3. 0 RXD, 串行输入 ； P3. 1 TXD，串行输出。P3. 2 INT0，外部中断0； P3. 3 INT1，外部中断1。P3. 4 T0，定时器/ 计数器0的外部计数脉冲输入。P3. 5 T1，定时器/ 计数器1的外部计数脉冲输入。P3. 6 /WR，外部RAM写选通，输出，低电平有效。P3. 7 /RD，外部RAM读选通，输出，低电平有效。,
