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C51单片机知识总结
C51单片机知识总结
单片机I/O 口的使用
51单片机总共有PO、Pl、P2、P3四个8位双向输入输出端口，每个端口都有 锁存器、输出驱动器和输入缓冲器。4个I/O端口都能作输入输出口用，其中P0 和P2通常用于对外部存储器的访问。
在无片外扩展存储器的系统中，这4个端口的每一位都可以作为准双向通用 I/O端口使用。在具有片外扩展存储器的系统中，P2 口作为高8位地址线，P0 口分时作为低8位地址线和双向数据总线。
下图为P0 (n二0〜7)结构图，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及控制电路组成。从图中可以看出，P0 口既可以作为 I/O用,也可以作为地址/数据线用。①输出时CPU发出控制电平“0”封锁“与” ，同时使多路开关MUX把锁存器与输出驱动场 效应管T2栅极接通。故内部总线与P0 口同相。由于输出驱动级是漏极开路电路， 若驱动NM0S或其它拉流负载时，需要外接上拉电阻。P0的输出级可驱动8个 LSTTL负载。②输入时一--分读引脚或读锁存器读引脚：由传送指令(M0V)实现; 下面一个缓冲器用于读端口引脚数据，当执行一条由端口输入的指令时，读脉冲 把该三态缓冲器打开，这样端口引脚上的数据经过缓冲器读入到内部总线。读锁 存器：有些指令如：ANLPO, A称为“读-改-写”指令 需要读锁存器。上面一 个缓冲器用于读端口锁存器数据。細原因：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,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， 设，读输出锁存器可避免上述可能发生的错误。**P0 口必须接上拉电阻；在读 信号之前数据之前，先要向相应的锁存器做写1操作的I/O 口称为准双向口 ；三 态输入缓冲器的作用：（ANLPO, A）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。在 系统扩展时，P0端口作为地址/数据总线使用时，分为：P0引脚输出地址/数据 信息。CPU发出控制电平“1”，打开“与”门，又使多路开关MUX把CPU的地 址/'数据总线与T2栅极反相接通，输出地址或数据。由图上可以看出，上下两个 FET处于反相，构成了推拉式的输出电路，其负载能力大大增强。P0引脚输出地 址/输入数据输入信号是从引脚通过输入缓冲器进入内部总线。此时，CPU自动 使MUX向下，并向P0 口写“1”，“读引脚”控制信号有效，下面的缓冲器打开, 外部数据读入内部总线。 口作为普通I/O 口 CPU发出控制电平“0”，使多 路开关MUX倒向锁存器输出Q端，构成一个准双向口。其功能与P1相同。2. P2 口作为地址总线在系统扩展片外程序存储器扩展数据存储器且容量超过
256B （用******@DPTR指令）时,CPU发出控制电平 T ,使多路开关MUX倒内部 地址线。此时，P2输出高8位地址。P1 口、P3 口的内部结构①P1 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一一准双向 口。一、作为通用I/O 口与P1 口类似一一准双向口（W二1）二、二、P3第二功能 （0=1）此时引脚部分输入（Q二1、W二1）,部分输出（Q二1、W输出。综上所述：当P0 作为I/O 口使用时，特别是作为输出时， 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。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。Pl、P2和P3 口为准双向口，在内部差 别不大，但使用功能有所不同。P1 口是用户专用8位准双向I/O 口，具有通用输 入/输出功能，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，该位的锁存器必须写入“1”，然后才能进入输入操作。P2 口是8位准双向I/O 口。外接I/O设备时，可作为扩展系统的地址总线,输出高8位地址，与
P0 口一起 组成16位地址总线。对于8031而言,P2 口一般只作为地址总线使用，而不作为 I/O线直接与外部设备相连P3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 : INTO外部中断0输入P3. 3 : INT1外部