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1、单片机输入输出口接的使用单片机输入输出口接的使用4.1 MCS-51单片机的并行端口结构与操作51系列单片机有4 4个I/O端口，每个端口都是8位准双向口，共占3232根引脚。每个端口都包括一个锁存器(即专用寄存器P0P0P3P3)、一个输出驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口笼统地表示为P0P0P3P3。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.*原因：如果此时该端口的负载恰是一个晶体管基极，且原端口输出值为1
2、，那么导通了的PN结会把端口引脚高电平拉低；若此时直接读端口引脚信号，将会把原输出的“1”电平误读为“0”电平。现采用读输出锁存器代替读引脚，图中，上面的三态缓冲器就为读锁存器Q端信号而设，读输出锁存器可避免上述可能发生的错误。*D QCLK QMUXP0.n读读锁存器锁存器内部总线内部总线写写锁存器锁存器读读引脚引脚地址地址/ /数据数据控制控制VCCT1T2P0P0口引口引脚脚Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pt
3、y Ltd.n nP0P0口必须接上拉电阻；口必须接上拉电阻；n n在读信号之前数据之前，先要向相应的锁存器做写在读信号之前数据之前，先要向相应的锁存器做写1 1操作的操作的I/OI/O口口称为准双向口；称为准双向口；n n三态输入缓冲器的作用：三态输入缓冲器的作用：n n（ANL P0ANL P0，A A）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.D QCLK QMUXP0.n读读锁存器锁存器内部总线内部总线
4、写写锁存器锁存器读读引脚引脚地址地址/ /数据数据控制控制VCCT1T2P0P0口引口引脚脚准双向口： 从图中可以看出，在读入端口数据时，由于输出驱动FET并接在引脚上，如果T2导通，就会将输入的高电平拉成低电平，产生误读。所以在端口进行输入操作前，应先向端口锁存器写“1”，使T2截止，引脚处于悬浮状态，变为高阻抗输入。这就是所谓的准双向口。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.2 2、P0P0作为作为地
5、址/数据总线 在系统扩展时，在系统扩展时，P0P0端口作为端口作为地址地址/ /数据总线数据总线使用时，使用时，分为：分为： P0P0引脚引脚输出地址输出地址/ /数据数据信息。信息。 D QCLK QMUXP0.n读读锁存器锁存器内部总线内部总线写写锁存器锁存器读读引脚引脚地址地址/ /数据数据控制控制VCCT1T2P0P0口引口引脚脚Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. CPU CPU发出控制电平发出
6、控制电平“1 1”，打开，打开“与与”门，又使多路开门，又使多路开关关MUXMUX把把CPUCPU的的地址地址/ /数据总线数据总线与与T2T2栅极反相接通，输出地栅极反相接通，输出地址或数据。由图上可以看出，上下两个址或数据。由图上可以看出，上下两个FETFET处于反相，构处于反相，构成了推拉式的输出电路，其负载能力大大增强。成了推拉式的输出电路，其负载能力大大增强。D QCLK QMUXP0.n读读锁存器锁存器内部总线内部总线写写锁存器锁存器读读引脚引脚地址地址/ /数据数据控制控制VCCT1T2P0P0口引口引脚脚2 2、P0P0作为作为地址/数据总线Evaluation only.Cr
7、eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. P0P0引脚引脚输出地址输出地址/ /输入数据输入数据 输入信号是从引脚通过输入缓冲器进入输入信号是从引脚通过输入缓冲器进入内部总线内部总线。 此时，此时，CPUCPU自动使自动使MUXMUX向下，并向向下，并向P0P0口写口写“1”1”，“读读引脚引脚”控制信号有效，下面的缓冲器打开，外部数据读入控制信号有效，下面的缓冲器打开，外部数据读入内部总线。内部总线。2 2、P0P0作为作为地址/数据总线-真
8、正的双向口D QCLK QMUXP0.n读读锁存器锁存器内部总线内部总线写写锁存器锁存器读读引脚引脚地址地址/ /数据数据控制控制VCCT1T2P0P0口引口引脚脚Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.二、P2的内部结构1.P2口作为普通I/O口D QCLK QMUXP2.n读锁存器读锁存器内部总线内部总线写锁存器写锁存器读引脚读引脚地址地址控制控制VCCRTP2口引脚CPUCPU发出控制电平发出控制电平“
9、0” “0” ，使多路开关，使多路开关MUXMUX倒向锁存倒向锁存器器输出输出Q Q端，构成一个准双向口。其功能与端，构成一个准双向口。其功能与P1P1相同。相同。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.P2 2.P2口作为口作为地址总线地址总线 在系统扩展片外在系统扩展片外程序存储器程序存储器扩展数据存储器且容量超过扩展数据存储器且容量超过256B 256B ( (用用MOVX DPTRMOVX DP
10、TR指令指令) )时，时，CPUCPU发出控制电平发出控制电平“1 1”，使多路，使多路开关开关MUXMUX倒倒内部地址线内部地址线。此时，。此时，P2P2输出高输出高8 8位地址。位地址。D QCLK QMUXP2.n读锁存器读锁存器内部总线内部总线写锁存器写锁存器读引脚读引脚地址地址控制控制VCCRTP2口引脚Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.4.1.2 P14.1.2 P1口、口、P3P3口的内部
11、结构口的内部结构 P1口的一位的结构 它由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱动电路组成-准双向口。D QD QCLK QCLK QP1.nP1.n读读锁存器锁存器内部总线内部总线写写锁存器锁存器读读引脚引脚VCCRT TP1口引脚Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.P3P3的内部结构的内部结构D QD QCLK QCLK QP3.nP3.n读读锁存器锁存器内部总线内部总线写锁存器写锁存器读读引脚引
12、脚VCCRT TP3口引脚第二第二输入功能输入功能第二第二输出功能输出功能一、作为通用I/O口与P1口类似-准双向口(W=1)WEvaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.P3P3的内部结构的内部结构D QD QCLK QCLK QP3.nP3.n读读锁存器锁存器内部总线内部总线写锁存器写锁存器读读引脚引脚VCCRT TP3口引脚第二第二输入功能输入功能第二第二输出功能输出功能二、P3P3P3P3第二功能(Q=1
13、)此时引脚部分输入(Q=1、W=1) ,部分输出(Q=1、W输出) 。WEvaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.P3P3P3P3第二功能各引脚功能定义：P3.0：RXD串行口输入P3.1：TXD串行口输出P3.2：INT0外部中断0输入P3.3：INT1外部中断1输入P3.4：T0定时器0外部输入P3.5：T1定时器1外部输入P3.6：WR外部写控制P3.7：RD外部读控制Evaluation only.Cr
14、eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.n n综上所述：当P0作为I/O口使用时，特别是作为输出时，输出级属于开漏电路，必须外接上拉电阻才会有高电平输出；如果作为输入，必须先向相应的锁存器写“1”，才不会影响输入电平。n n当CPU内部控制信号为“1”时，P0口作为地址/数据总线使用，这时，P0口就无法再作为I/O口使用了。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Clien
15、t Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.n nP1P1、P2 P2 和和P3 P3 口为准双向口口为准双向口, , 在内部差别不大在内部差别不大, , 但使但使用功能有所不同。用功能有所不同。 n n P1P1口是用户专用口是用户专用 8 8 位准双向位准双向I/OI/O口口, , 具有通用输具有通用输入入/ /输出功能输出功能, , 每一位都能独立地设定为输入或输出。每一位都能独立地设定为输入或输出。当有输出方式变为输入方式时当有输出方式变为输入方式时, , 该位的锁存器必须写该位的锁存器必须写入入“ “1”, 1”, 然后才
16、能进入输入操作。然后才能进入输入操作。 n n P2P2口是口是 8 8 位准双向位准双向I/OI/O口。外接口。外接I/OI/O设备时设备时, , 可作可作为扩展系统的地址总线为扩展系统的地址总线, , 输出高输出高8 8位地址位地址, , 与与P0 P0 口一口一起组成起组成 16 16 位地址总线。位地址总线。 对于对于 8031 8031 而言而言, P2 , P2 口一般口一般只作为地址总线使用只作为地址总线使用, , 而不作为而不作为I/OI/O线直接与外部设线直接与外部设备相连。备相连。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！23
