并行口單片機

1、CPU輸入輸出端口外部設(shè)備內(nèi)總線MCS-51 并行I/O端口是實現(xiàn)單片機與外部進行并行數(shù)據(jù)交換的通道。2.4 并行并行I/O口口 MCS-51單片機的并行端口具備三種工作方式1.通用I/O方式：直接與外部設(shè)備連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行交換。常用于“最小系統(tǒng)”模式的設(shè)計；2.總線方式：當(dāng)系統(tǒng)要與外部ROM、RAM或ADC等器件進行連接時，采用類似于微機系統(tǒng)的三總線結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，部分端口承擔(dān)總線的功能。此時系統(tǒng)稱為“擴展系統(tǒng)”；3.第二功能方式：由于引腳的限制，內(nèi)部信號無法正常輸入輸出。因此借用I/O端口引腳作為內(nèi)部信號通道也是一種不得已的方法。當(dāng)端口作為總線或第二功能時，就不能再做I/O。1. P0口

2、【特點】具有兩種工作方式1. “通用數(shù)據(jù)I/O雙向端口”；2. “地址、數(shù)據(jù)復(fù)用總線” 。P0口的位結(jié)構(gòu)圖D Q 鎖存器CL /QP0.x引腳Vcc地址/數(shù)據(jù)1/0控制(=0時)讀鎖存器讀鎖存器讀引腳內(nèi)部總線寫鎖存器MUX (控制=0時)Vcc硬件組成：1，一個輸出鎖存器（D型觸發(fā)器）；2，二個三態(tài)門（控制讀引腳或讀鎖存器）；3，與門和MUX等元件組成的輸出控制電路；4，一對場效應(yīng)晶體管FET構(gòu)成的輸出電路。P0口的工作原理1. 普通I/O模式下的輸出與輸入原理；2. 擴展（總線）方式下的工作原理。1. P0口的I/O操作（通用I/O端口）在P0口作為通用I/O端口時，控制電路中的“控制”端為

3、“0”電平：1.此時多路開關(guān)MUX接入下方的鎖存器的/Q端。2.因與門的一個輸入端為“0”，所以它使上端的FET截止。這就是P0口在做I/O口時輸出為“漏極開路” 結(jié)構(gòu)的原因。輸出時輸出時： D端端=1/Q=0V1截止截止P0.n=1 D端端=0/Q/=1V1導(dǎo)通導(dǎo)通P0.n=0讀引腳時讀引腳時：P0.n讀引腳三態(tài)門讀引腳三態(tài)門1內(nèi)部總線內(nèi)部總線讀鎖存器時讀鎖存器時：Q端端讀鎖存器三態(tài)門讀鎖存器三態(tài)門2內(nèi)部總線內(nèi)部總線 數(shù)據(jù)經(jīng)內(nèi)總線送到鎖存器的“D”端，經(jīng)“/Q”端送場效管應(yīng)輸出極?？偩€送“0”時：鎖存器的/Q=1，使下端的FET導(dǎo)通（上面的FET截止），端口呈現(xiàn)“0”電平；總線送“1”時：鎖

4、存器/Q=“0”，使下端的FET截止，輸出極的兩個FET全部截止。在這種情況下，必須通過上拉電阻的作用使端口為高電平。（一）輸出操作：（一）輸出操作： MOV P0，A 輸入操作實際上有兩種讀引腳：用于真正的外部數(shù)據(jù)輸入的通道； 讀鎖存器：在端口作輸出時常使用的操作。a.讀引腳：當(dāng)外部信號通過端口引腳輸入時，讀引腳上的電平實現(xiàn)信號的輸入。如指令： MOV A，P0 ； AP0 此時，單片機控制“讀引腳”的三態(tài)門，使引腳處的外部電平經(jīng)三態(tài)門送入內(nèi)部總線。（二）輸入操作 MOV A，P0注意：注意：讀引腳操作前要事先向該端口寫讀引腳操作前要事先向該端口寫“1”請注意下面的一段程序： MOV P0，

5、#0FFH ；0FFH送P0（ “寫1”） MOV A ， P0 ；從P0口引腳輸入數(shù)據(jù)到A你能正確的分析出指令的操作嗎？上述指令執(zhí)行后 P0=？b,讀鎖存器：端口作輸出時的一種操作 在這種情況下, 讀入的數(shù)據(jù)不是來自引腳，而是端口內(nèi)部的鎖存器的內(nèi)容。 P0.X單片機的引腳設(shè)計為輸出時 當(dāng)端口輸出時（MOV P0，A） ，往往要再將前面輸入的狀態(tài)取回來，進行再處理然后重新輸出。如：ORL P0，A將將P0口前次輸出的數(shù)據(jù)與累加器口前次輸出的數(shù)據(jù)與累加器A的內(nèi)容相的內(nèi)容相“或或”后在送回后在送回P0口（輸出）。此時口（輸出）。此時P0口的數(shù)據(jù)是從鎖口的數(shù)據(jù)是從鎖存器中讀回的，而不是從引腳輸入。存

6、器中讀回的，而不是從引腳輸入。 上述的過程也稱之謂“讀修改寫”操作。為什么端口作輸出時還要讀入操作？ 凡是這種“讀修改寫”操作，讀到的數(shù)據(jù)都是鎖存器的數(shù)據(jù)而不是讀引腳數(shù)據(jù)。 這種“讀修改寫”的操作有：ORL 、XRL 、JBC 、CPL 、INC 、DEC 、DJNZ 、MOV Px ,y 、 CLR Px ,y和SET Px ,y。 而真正讀引腳的指令只有 MOV A，P0為什么要讀鎖存器而不去讀引腳？ 為什么“讀修改寫”操作不是從引腳回取信號？因為：1.引腳信號與外部設(shè)備連接，易受外界干擾；2.引腳上的電平往往不能正確反映前次的輸出結(jié)果。負載Vcc2，P0口的口的地址地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用方式

7、數(shù)據(jù)分時復(fù)用方式（控制端控制端=1）“地址地址/數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)” 端無條件輸入端無條件輸入/輸出，是嚴格意義上輸出，是嚴格意義上的的雙向口雙向口由于上部由于上部FET管不再被管不再被“控制控制”信號關(guān)閉，所以信號關(guān)閉，所以此時口線可以輸出高電平，即不用外加上拉電阻。此時口線可以輸出高電平，即不用外加上拉電阻。 只要CPU執(zhí)行MOVX、MOVC（外ROM）指令，P0、P2口就自動變?yōu)閿?shù)據(jù)/地址總線。 在進行硬件系統(tǒng)的設(shè)計中，如果使用了外部存儲器時，P0口成為整個系統(tǒng)的地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線。換句話，P0口不能再作為通用的I/O端口。1.做通用數(shù)據(jù)I/O端口并與MOS器件連接時，必須外接“上拉電阻”，否則不

8、能正確的輸出高電平；2.在輸入操作前, 必須先向端口“寫1；3.“讀引腳”與“讀鎖存器”是不同的兩個數(shù)據(jù)通道；4.在總線方式時，P0口不能再做通用的I/O端口。它分時輸出地址、數(shù)據(jù)總線的信息（此時引腳不用外接上拉電阻）。P0口特點小結(jié):單純的通用單純的通用I/O端口端口輸出時輸出時： D端端=1/Q=0V截止截止P1.n=1 D端端=0/Q=1V導(dǎo)通導(dǎo)通P1.n=0V21讀引腳時讀引腳時：P1.n讀引腳三態(tài)門讀引腳三態(tài)門1內(nèi)部總線內(nèi)部總線讀鎖存器時讀鎖存器時：Q端端讀鎖存器三態(tài)門讀鎖存器三態(tài)門2內(nèi)部總線內(nèi)部總線2. P1口口 3. P3口口 P3.n = 1個鎖存器個鎖存器 + 2個三態(tài)緩沖器

9、個三態(tài)緩沖器 + 1個第二個第二功能控制單元功能控制單元 + 1個輸出驅(qū)動單元個輸出驅(qū)動單元3412第二輸入功能第二輸入功能VP3口具有通用口具有通用IO口工作方式口工作方式 + 第二功能方式第二功能方式輸出時輸出時： D端端=1Q=1V截止截止P1.n=1 D端端=0Q=0V導(dǎo)通導(dǎo)通P1.n=0讀引腳時讀引腳時：P1.n讀引腳三態(tài)門讀引腳三態(tài)門1內(nèi)部總線內(nèi)部總線（需先寫（需先寫1）讀鎖存器時讀鎖存器時： Q端端讀鎖存器三態(tài)門讀鎖存器三態(tài)門2內(nèi)部內(nèi)部總線總線3412第二輸入功能第二輸入功能V第二輸?shù)诙敵龉δ艹龉δ?= “1”(與非與非門開鎖門開鎖)P3口的第二功能方式：口的第二功能方式： 輸

10、出時輸出時：第二輸出功能：第二輸出功能 = 1與非門輸出與非門輸出0V截止截止P3.n=1 第二輸出功能第二輸出功能 = 0與非門輸出與非門輸出1V導(dǎo)通導(dǎo)通P3.n=0輸入時輸入時：P3.n驅(qū)動門驅(qū)動門4第二輸入功能（也需先第二輸入功能（也需先使使V截至）截至）D端端 寫寫 “1”(與非門與非門開鎖開鎖)3412第二輸入功能第二輸入功能V P3口第二功能定義口第二功能定義 引腳引腳名稱名稱第二功能定義第二功能定義P3.0RXD串行通信數(shù)據(jù)接收端串行通信數(shù)據(jù)接收端輸入輸入P3.1TXD串行通信數(shù)據(jù)發(fā)送端串行通信數(shù)據(jù)發(fā)送端輸出輸出P3.2外部中斷外部中斷0請求端口請求端口輸入輸入P3.3外部中斷外

11、部中斷1請求端口請求端口輸入輸入P3.4T0定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器0外部計數(shù)輸入端外部計數(shù)輸入端口口輸入輸入P3.5T1定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器1外部計數(shù)輸入端外部計數(shù)輸入端口口輸入輸入P3.6片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通輸出輸出P3.7片外數(shù)據(jù)存儲器讀選通片外數(shù)據(jù)存儲器讀選通輸入輸入INT0WRINT1RD4. P2口口 P2.n = 1個鎖存器個鎖存器 + 2個三態(tài)緩沖器個三態(tài)緩沖器 + 1個輸出控個輸出控制單元制單元 + 1個輸出驅(qū)動單元個輸出驅(qū)動單元VP2口可以實現(xiàn)通用口可以實現(xiàn)通用I/O口和地址輸出口兩種功能口和地址輸出口兩種功能輸出時輸出時： D端端=1Q端端=1

12、V截止截止P2.n=1 D端端=0Q端端=0V導(dǎo)通導(dǎo)通P2.n=0讀引腳時讀引腳時：P2.n讀引腳三態(tài)門讀引腳三態(tài)門內(nèi)部總線（需要先寫內(nèi)部總線（需要先寫“1”）讀鎖存器讀鎖存器： Q端端讀鎖存器三態(tài)門讀鎖存器三態(tài)門內(nèi)部總線內(nèi)部總線P2作為作為通用通用I/O口口時（時（控制端控制端=0，MUX-Q）V輸出時輸出時：地址端：地址端=1V截止截止P2.n=1 地址端地址端=0V導(dǎo)通導(dǎo)通P2.n=0P2作為作為地址輸出口地址輸出口時（時（控制端控制端=1，MUX-地址地址）V1. 直接做輸出口直接做輸出口P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.780C51+5V例例1：用：用80

13、C51的的P1口驅(qū)動口驅(qū)動8個發(fā)光個發(fā)光二極管，使二極管，使8個發(fā)個發(fā)光二極管由左向光二極管由左向右輪流點亮。右輪流點亮。P0 P3并行口的基本用途并行口的基本用途 P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.780C51+5V例例2：用用80C51的的P1口驅(qū)動口驅(qū)動1個數(shù)碼個數(shù)碼管，制成管，制成1位秒表位秒表.abcdefgDpabcdefgDp2. 直接做輸入口直接做輸入口P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.780C51+5V例例1：用：用80C51的的P1口傳送口傳送8個開關(guān)狀態(tài)，用個開關(guān)狀態(tài)，用P2口顯口顯示示8個開關(guān)狀態(tài)。個開關(guān)狀態(tài)。P2

14、.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7+5V80C51+5V例例2：用：用80C51的的P1口驅(qū)動口驅(qū)動8個發(fā)光二極管，個發(fā)光二極管，P3.4接一個開關(guān)接一個開關(guān)K1，當(dāng)開關(guān)按下時，當(dāng)開關(guān)按下時，8個發(fā)光二極管由左向右輪流點亮；開關(guān)個發(fā)光二極管由左向右輪流點亮；開關(guān)斷開時，斷開時，8個發(fā)光二極管不亮。個發(fā)光二極管不亮。P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5VP3.43、可作為串行通信通道、可作為串行通信通道（例如，雙機通訊的連接（例如，雙機通訊的連接通道）通道）4、可作為外部設(shè)備的連接通道、可作為外部設(shè)備的連接通道（例如，存儲器擴展（例如，存

15、儲器擴展通道）通道）P0P3小結(jié)小結(jié)1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. 功能功能B0HA0H 90H80H SFR地址地址 第二功能第二功能 總線端口總線端口準(zhǔn)雙向準(zhǔn)雙向IO口口P3P2P1P0內(nèi)部上拉電阻內(nèi)部上拉電阻輸出控制輸出控制MUX開關(guān)開關(guān)D鎖存器鎖存器P3P2P1P0端口小結(jié)端口小結(jié)P0口：8位，漏極開路的雙向I/O口當(dāng)外擴存儲器及外擴存儲器及I/O接口芯片時接口芯片時，作低8位地址總線地址總線及數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線的分時復(fù)用分時復(fù)用端口。作通用的通用的I/O口口時時，需加上拉電阻需加上拉電阻。作為通用I/O輸入，應(yīng)先向端口寫入1。P0口大多作為地址口大多作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口使用，就不能再作為通數(shù)據(jù)復(fù)用口使用，就不能再作為通用用I/O口使用?？谑褂谩1口、P2口、P3口均為準(zhǔn)雙向口。注意：準(zhǔn)雙向口與雙向口的差別準(zhǔn)雙