第4章 并行端口

1、第4章 AT89S51片內(nèi)并行端口的片內(nèi)并行端口的 原理及編程原理及編程 1【內(nèi)容概要內(nèi)容概要】本章介紹本章介紹AT89S51單片機片內(nèi)的單片機片內(nèi)的4個雙向的個雙向的8位位并行并行I/O端口端口P0、P1、P2和和P3的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)、工作原的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用，并介紹使用理及應(yīng)用，并介紹使用C51對對4個個8位并行位并行I/O端口的編程端口的編程。 24.1 AT89S51的并行的并行I/O端口的結(jié)構(gòu)及工作原理端口的結(jié)構(gòu)及工作原理AT89S51共有共有4個雙向的個雙向的8位并行位并行I/O端口：端口：P0、P1、P2和和P3，它們的輸出鎖存器屬于特殊功能寄存器。，它們的輸出鎖存器屬

2、于特殊功能寄存器。4個端口除個端口除了按字節(jié)輸入了按字節(jié)輸入/輸出外，還可位尋址，便于實現(xiàn)位控功能輸出外，還可位尋址，便于實現(xiàn)位控功能。4.1.1 P0口口雙功能的雙功能的8位并行端口，字節(jié)地址為位并行端口，字節(jié)地址為 80H，位地址為，位地址為80H87H。端口的各位具有完全相同但又相互獨立的電路結(jié)構(gòu)。端口的各位具有完全相同但又相互獨立的電路結(jié)構(gòu)，P0口某一位的位電路結(jié)構(gòu)如圖口某一位的位電路結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。所示。 4圖圖4-1 P0口某一位的位電路結(jié)構(gòu)口某一位的位電路結(jié)構(gòu)1位電路結(jié)構(gòu)位電路結(jié)構(gòu)P0口某位的電路包括：口某位的電路包括：（1）一個數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于數(shù)據(jù)位鎖存。）一個數(shù)據(jù)輸出

3、鎖存器，用于數(shù)據(jù)位鎖存。（2）兩個三態(tài)數(shù)據(jù)輸入緩沖器，分別是用于讀鎖存器的輸入）兩個三態(tài)數(shù)據(jù)輸入緩沖器，分別是用于讀鎖存器的輸入緩沖器緩沖器BUF1和讀引腳的輸入緩沖器和讀引腳的輸入緩沖器BUF2。（3）一個多路轉(zhuǎn)接開關(guān)）一個多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX，一個輸入來自鎖存器的端，另，一個輸入來自鎖存器的端，另一輸入為地址一輸入為地址/數(shù)據(jù)信號的反相輸出。數(shù)據(jù)信號的反相輸出。MUX由由“控制控制”信號信號控制，實現(xiàn)鎖存器的輸出和地址控制，實現(xiàn)鎖存器的輸出和地址/數(shù)據(jù)信號之間的轉(zhuǎn)接。數(shù)據(jù)信號之間的轉(zhuǎn)接。 （4）數(shù)據(jù)輸出的控制和驅(qū)動電路，由兩個場效應(yīng)管（）數(shù)據(jù)輸出的控制和驅(qū)動電路，由兩個場效應(yīng)管（FET）組成

4、。組成。52工作過程分析工作過程分析（1）P0口用作地址口用作地址/數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線當(dāng)當(dāng)AT89S51外擴存儲器或外擴存儲器或I/O時，時，P0口作為單片機系統(tǒng)復(fù)用的口作為單片機系統(tǒng)復(fù)用的地址地址/數(shù)據(jù)總線使用。數(shù)據(jù)總線使用。當(dāng)作為地址或數(shù)據(jù)輸出時，當(dāng)作為地址或數(shù)據(jù)輸出時，“控制控制”信號為信號為1，硬件自動使轉(zhuǎn)，硬件自動使轉(zhuǎn)接開關(guān)接開關(guān)MUX打向上面，接通反相器的輸出，同時使打向上面，接通反相器的輸出，同時使“與門與門”處于開啟狀態(tài)。當(dāng)輸出的地址處于開啟狀態(tài)。當(dāng)輸出的地址/數(shù)據(jù)信息為數(shù)據(jù)信息為1時，時，“與門與門”輸輸出為出為1，上方的場效應(yīng)管導(dǎo)通，下方的場效應(yīng)管截止，上方的場效應(yīng)管導(dǎo)通，下

5、方的場效應(yīng)管截止，P0.x引腳輸出為引腳輸出為1；當(dāng)輸出的地址；當(dāng)輸出的地址/數(shù)據(jù)信息為數(shù)據(jù)信息為0時，上方的場效時，上方的場效應(yīng)管截止，下方的場效應(yīng)管導(dǎo)通，應(yīng)管截止，下方的場效應(yīng)管導(dǎo)通，P0.x引腳輸出為引腳輸出為0。這說。這說明明P0.x引腳的輸出狀態(tài)隨地址引腳的輸出狀態(tài)隨地址/數(shù)據(jù)的狀態(tài)的變化而變化。輸數(shù)據(jù)的狀態(tài)的變化而變化。輸出電路出電路6是上、下兩個場效應(yīng)管形成的推拉式結(jié)構(gòu)，大大提高了負載是上、下兩個場效應(yīng)管形成的推拉式結(jié)構(gòu)，大大提高了負載能力，上方的場效應(yīng)管這時起到內(nèi)部上拉電阻的作用。能力，上方的場效應(yīng)管這時起到內(nèi)部上拉電阻的作用。 當(dāng)當(dāng)P0口作為數(shù)據(jù)線輸入時，僅從外部存儲器（或外

6、部口作為數(shù)據(jù)線輸入時，僅從外部存儲器（或外部I/O）讀）讀入信息，對應(yīng)的入信息，對應(yīng)的“控制控制”信號為信號為0，MUX接通鎖存器的端。接通鎖存器的端。由于由于P0口作為地址口作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用方式訪問外部存儲器時，數(shù)據(jù)復(fù)用方式訪問外部存儲器時，CPU自動向自動向P0口寫入口寫入FFH，使下方的場效應(yīng)管截止，由于控制，使下方的場效應(yīng)管截止，由于控制信號為信號為0，上方的場效應(yīng)管也截止，從而保證數(shù)據(jù)信息的高，上方的場效應(yīng)管也截止，從而保證數(shù)據(jù)信息的高阻抗輸入，從外部存儲器輸入的數(shù)據(jù)信息直接由阻抗輸入，從外部存儲器輸入的數(shù)據(jù)信息直接由P0.x引腳引腳通過輸入緩沖器通過輸入緩沖器BUF2進入內(nèi)部總線

7、。進入內(nèi)部總線。真正的雙向口，應(yīng)該是具有高電平、低電平和高阻抗輸入真正的雙向口，應(yīng)該是具有高電平、低電平和高阻抗輸入3種種狀態(tài)的端口。因此，狀態(tài)的端口。因此，P0口作為地址口作為地址/數(shù)據(jù)總線使用時是一個數(shù)據(jù)總線使用時是一個7真正的雙向端口，簡稱雙向口。真正的雙向端口，簡稱雙向口。 （2）P0口用作通用口用作通用I/O口口當(dāng)當(dāng)P0口不作為系統(tǒng)的地址口不作為系統(tǒng)的地址/數(shù)據(jù)總線使用時，也可作為通用數(shù)據(jù)總線使用時，也可作為通用I/O使用。使用。當(dāng)用作通用當(dāng)用作通用I/O口時，對應(yīng)的口時，對應(yīng)的“控制控制”信號為信號為0，MUX打向下打向下面，接通鎖存器的端，面，接通鎖存器的端，“與門與門”輸出為輸

8、出為0，上方的場效應(yīng)，上方的場效應(yīng)管截止，形成的管截止，形成的P0口輸出電路為漏極開路輸出?？谳敵鲭娐窞槁O開路輸出。P0口用作輸出時，來自口用作輸出時，來自CPU的的“寫寫”脈沖加在脈沖加在D鎖存器的鎖存器的CP端，內(nèi)部總線上的數(shù)據(jù)寫入端，內(nèi)部總線上的數(shù)據(jù)寫入D鎖存器，并由引腳鎖存器，并由引腳P0.x輸輸出。當(dāng)出。當(dāng)D鎖存器為鎖存器為1時，端為時，端為0，下方場效應(yīng)管截止，輸出，下方場效應(yīng)管截止，輸出為漏極開路，此時，須外接上拉電阻才能有高電平輸出；為漏極開路，此時，須外接上拉電阻才能有高電平輸出；8當(dāng)當(dāng)D鎖存器為鎖存器為0時，下方場效應(yīng)管導(dǎo)通，時，下方場效應(yīng)管導(dǎo)通，P0口輸出為低電平?？谳?/p>

9、出為低電平。P0口作為輸入口使用時，有兩種讀入方式：口作為輸入口使用時，有兩種讀入方式：“讀鎖存器讀鎖存器”和和“讀引腳讀引腳”。當(dāng)。當(dāng)CPU發(fā)出發(fā)出“讀鎖存器讀鎖存器”指令時，鎖存器的狀態(tài)指令時，鎖存器的狀態(tài)由由Q端經(jīng)上方的三態(tài)緩沖器端經(jīng)上方的三態(tài)緩沖器BUF1進入內(nèi)部總線；當(dāng)進入內(nèi)部總線；當(dāng)CPU發(fā)發(fā)出出“讀引腳讀引腳”指令時，鎖存器的輸出狀態(tài)指令時，鎖存器的輸出狀態(tài)=1（即端為（即端為0），），從而使下方場效應(yīng)管截止，引腳的狀態(tài)經(jīng)下方的三態(tài)緩沖器從而使下方場效應(yīng)管截止，引腳的狀態(tài)經(jīng)下方的三態(tài)緩沖器BUF2進入內(nèi)部總線。進入內(nèi)部總線。3P0口的特點口的特點P0口有如下特點：口有如下特點：P

10、0口為雙功能口口為雙功能口地址地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口和通數(shù)據(jù)復(fù)用口和通用用I/O口。口。 9（1）當(dāng)）當(dāng)P0口用作地址口用作地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口時，是一個真正的雙向口，數(shù)據(jù)復(fù)用口時，是一個真正的雙向口，用作與外部存儲器的連接，輸出低用作與外部存儲器的連接，輸出低8位地址和輸出位地址和輸出/輸入輸入8位位數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。（2）當(dāng)）當(dāng)P0口用作通用口用作通用I/O口時，由于需在片外接上拉電阻，端口時，由于需在片外接上拉電阻，端口不存在高阻抗（懸?。顟B(tài)，因此是一個準(zhǔn)雙向口。為?？诓淮嬖诟咦杩梗☉腋。顟B(tài)，因此是一個準(zhǔn)雙向口。為保證引腳信號的正確讀入，應(yīng)首先向鎖存器寫證引腳信號的正確讀入，應(yīng)首先向鎖存器寫1。單片

11、機復(fù)位。單片機復(fù)位后，鎖存器自動被置后，鎖存器自動被置1；當(dāng)；當(dāng)P0口由原來的輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩斂谟稍瓉淼妮敵鰻顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩斎霠顟B(tài)時，應(yīng)首先置鎖存器為入狀態(tài)時，應(yīng)首先置鎖存器為1，方可執(zhí)行輸入操作。，方可執(zhí)行輸入操作。一般情況下，一般情況下，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，這時就不數(shù)據(jù)復(fù)用口使用，這時就不能再作為通用能再作為通用I/O口使用?？谑褂?。 104.1.2 P1口口單功能單功能I/O口，字節(jié)地址為口，字節(jié)地址為 90H，位地址為，位地址為 90H97H。P1口某一位的位電路結(jié)構(gòu)如口某一位的位電路結(jié)構(gòu)如圖圖4-2所示。所示。1位電路結(jié)構(gòu)位電路結(jié)構(gòu)位電路由位電路由3部分組成

12、：部分組成：（1）一個數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于輸出數(shù)據(jù)位的鎖存。）一個數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于輸出數(shù)據(jù)位的鎖存。（2）兩個三態(tài)的數(shù)據(jù)輸入緩沖器）兩個三態(tài)的數(shù)據(jù)輸入緩沖器BUF1和和BUF2，分別用于，分別用于讀鎖存器數(shù)據(jù)和讀引腳數(shù)據(jù)的輸入緩沖。讀鎖存器數(shù)據(jù)和讀引腳數(shù)據(jù)的輸入緩沖。（3）輸出驅(qū)動電路，由一個場效應(yīng)管（）輸出驅(qū)動電路，由一個場效應(yīng)管（FET）和一個片內(nèi)）和一個片內(nèi)上拉電阻組成。上拉電阻組成。 11圖圖4-2 P1口某一位的位電路結(jié)構(gòu)口某一位的位電路結(jié)構(gòu)2工作過程分析工作過程分析P1口只能作為通用的口只能作為通用的I/O口使用。口使用。（1）P1口作為輸出口時，若口作為輸出口時，若CPU輸出

13、輸出1，Q=1，Q*=0，場效，場效應(yīng)管截止，應(yīng)管截止，P1口引腳的輸出為口引腳的輸出為1；若；若CPU輸出輸出0，Q=0，Q*= 1，場效應(yīng)管導(dǎo)通，場效應(yīng)管導(dǎo)通，P1口引腳的輸出為口引腳的輸出為0。（2）P1口作為輸入口時，分為口作為輸入口時，分為“讀鎖存器讀鎖存器”和和“讀引腳讀引腳”兩兩種方式。種方式?！白x鎖存器讀鎖存器”時，鎖存器的輸出端時，鎖存器的輸出端Q的狀態(tài)經(jīng)輸入的狀態(tài)經(jīng)輸入緩沖器緩沖器BUF1進入內(nèi)部總線；進入內(nèi)部總線；“讀引腳讀引腳”時，先向鎖存器寫時，先向鎖存器寫1，使場效應(yīng)管截止，使場效應(yīng)管截止，P1.x引腳上的電平經(jīng)輸入緩沖器引腳上的電平經(jīng)輸入緩沖器BUF2進入內(nèi)部總線

14、。進入內(nèi)部總線。133P1口的特點口的特點P1口由于有內(nèi)部上拉電阻，沒有高阻抗輸入狀態(tài)，故為準(zhǔn)雙口由于有內(nèi)部上拉電阻，沒有高阻抗輸入狀態(tài)，故為準(zhǔn)雙向口。作為輸出口時，不需要在片外接上拉電阻。向口。作為輸出口時，不需要在片外接上拉電阻。P1口口“讀引腳讀引腳”輸入時，必須先向鎖存器寫入輸入時，必須先向鎖存器寫入1。4.1.3 P2口口P2口是一個雙功能口，字節(jié)地址為口是一個雙功能口，字節(jié)地址為A0H，位地址為，位地址為 A0HA7H。P2口某一位的位電路結(jié)構(gòu)如口某一位的位電路結(jié)構(gòu)如圖圖4-3所示。所示。1415圖圖4-3 P2口某一位的位電路結(jié)構(gòu)口某一位的位電路結(jié)構(gòu)1位電路結(jié)構(gòu)位電路結(jié)構(gòu)位電路包

15、括：位電路包括：（1）一個數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于輸出數(shù)據(jù)位的鎖存。）一個數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于輸出數(shù)據(jù)位的鎖存。（2）兩個三態(tài)數(shù)據(jù)輸入緩沖器）兩個三態(tài)數(shù)據(jù)輸入緩沖器BUF1和和BUF2，分別用于讀鎖，分別用于讀鎖存器數(shù)據(jù)和讀引腳數(shù)據(jù)的輸入緩沖。存器數(shù)據(jù)和讀引腳數(shù)據(jù)的輸入緩沖。（3）一個多路轉(zhuǎn)接開關(guān)）一個多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX，它的一個輸入是鎖存器的，它的一個輸入是鎖存器的Q端端，另一個輸入是地址的高，另一個輸入是地址的高8位。位。（4）輸出驅(qū)動電路，由場效應(yīng)管（）輸出驅(qū)動電路，由場效應(yīng)管（FET）和內(nèi)部上拉電阻組成）和內(nèi)部上拉電阻組成。 162工作過程分析工作過程分析（1）P2口用作地址總線口用作地址

16、總線在內(nèi)部控制信號作用下，在內(nèi)部控制信號作用下，MUX與與 “地址地址”接通。當(dāng)接通。當(dāng)“地址地址”線為線為0時，場效應(yīng)管導(dǎo)通，時，場效應(yīng)管導(dǎo)通，P2口引腳輸出口引腳輸出0；當(dāng)；當(dāng)“地址地址”線為線為1時，場效應(yīng)管截止，時，場效應(yīng)管截止，P2口引腳輸出口引腳輸出1。（2）P2口用作通用口用作通用I/O口口在內(nèi)部控制信號作用下，在內(nèi)部控制信號作用下，MUX與與 鎖存器的鎖存器的Q端接通。端接通。CPU輸出輸出1時，時，Q=1，場效應(yīng)管截止，場效應(yīng)管截止，P2.x引腳輸出引腳輸出1；CPU輸輸出出0時，時，Q=0，場效應(yīng)管導(dǎo)通，場效應(yīng)管導(dǎo)通，P2.x引腳輸出引腳輸出0。17輸入時，分為輸入時，分為

17、“讀鎖存器讀鎖存器”和和“讀引腳讀引腳”兩種方式。兩種方式?！白x鎖存讀鎖存器器”時，時，Q端信號經(jīng)輸入緩沖器端信號經(jīng)輸入緩沖器BUF1進入內(nèi)部總線；進入內(nèi)部總線；“讀讀引腳引腳”時，先向鎖存器寫時，先向鎖存器寫1，使場效應(yīng)管截止，使場效應(yīng)管截止，P2.x引腳上引腳上的電平經(jīng)輸入緩沖器的電平經(jīng)輸入緩沖器BUF2進入內(nèi)部總線。進入內(nèi)部總線。3P2口的特點口的特點作為地址輸出線使用時，作為地址輸出線使用時，P2口可以輸出外部存儲器的高口可以輸出外部存儲器的高8位地位地址，與址，與P0口輸出的低口輸出的低8位地址一起構(gòu)成位地址一起構(gòu)成16位地址，可以尋址位地址，可以尋址64KB的地址空間。當(dāng)?shù)牡刂房臻g

18、。當(dāng)P2口作為高口作為高8位地址輸出口時，輸出位地址輸出口時，輸出鎖存器的內(nèi)容保持不變。鎖存器的內(nèi)容保持不變。 18作為通用作為通用I/O口使用時，口使用時，P2口為一個準(zhǔn)雙向口。功能與口為一個準(zhǔn)雙向口。功能與P1口口一樣。一樣。一般情況下，一般情況下，P2口大多作為高口大多作為高8位地址總線口使用，這時就位地址總線口使用，這時就不能再作為通用不能再作為通用I/O口?？?。4.1.4 P3口口由于由于AT89S51的引腳數(shù)目有限，因此在的引腳數(shù)目有限，因此在P3口電路中增加了口電路中增加了引腳的第二功能（第二功能定義見表引腳的第二功能（第二功能定義見表2-1）。）。P3口的每一口的每一位都可以分

19、別定義為第二輸入功能或第二輸出功能。位都可以分別定義為第二輸入功能或第二輸出功能。P3口的字節(jié)地址為口的字節(jié)地址為B0H，位地址為，位地址為B0HB7H。P3口某一口某一位的位電路結(jié)構(gòu)如位的位電路結(jié)構(gòu)如圖圖4-4所示。所示。 1920圖圖4-4 P3口某一位的位電路結(jié)構(gòu)口某一位的位電路結(jié)構(gòu)1位電路結(jié)構(gòu)位電路結(jié)構(gòu)位電路包括：位電路包括：（1）一個數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于輸出數(shù)據(jù)位的鎖存。）一個數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于輸出數(shù)據(jù)位的鎖存。（2）3個三態(tài)數(shù)據(jù)輸入緩沖器個三態(tài)數(shù)據(jù)輸入緩沖器BUF1、BUF2和和BUF3，分別，分別用于讀鎖存器、讀引腳數(shù)據(jù)和第二功能數(shù)據(jù)的輸入緩沖。用于讀鎖存器、讀引腳數(shù)據(jù)和第二功

20、能數(shù)據(jù)的輸入緩沖。（3）輸出驅(qū)動電路，由）輸出驅(qū)動電路，由“與非門與非門”、場效應(yīng)管（、場效應(yīng)管（FET）和）和內(nèi)部上拉電阻組成。內(nèi)部上拉電阻組成。 212工作過程分析工作過程分析（1）P3口用作第二輸入口用作第二輸入/輸出功能輸出功能當(dāng)選擇第二輸出功能時，該位的鎖存器需要置當(dāng)選擇第二輸出功能時，該位的鎖存器需要置“1”，使，使“與非門與非門” 開啟。當(dāng)?shù)诙敵鰹殚_啟。當(dāng)?shù)诙敵鰹?時，場效應(yīng)管截止，時，場效應(yīng)管截止，P3.x引腳輸出為引腳輸出為1；當(dāng)?shù)诙敵鰹?；?dāng)?shù)诙敵鰹?時，場效應(yīng)管導(dǎo)通，時，場效應(yīng)管導(dǎo)通，P3.x引腳輸出為引腳輸出為0。當(dāng)選擇第二輸入功能時，該位的鎖存器和第二輸出功能端

21、均應(yīng)置當(dāng)選擇第二輸入功能時，該位的鎖存器和第二輸出功能端均應(yīng)置1，保證場效應(yīng)管截止，保證場效應(yīng)管截止，P3.x引腳的信息由輸入緩沖器引腳的信息由輸入緩沖器BUF3的輸出獲得。的輸出獲得。（2）P3口用作第一功能口用作第一功能通用通用I/O口口當(dāng)當(dāng)P3口用作第一功能通用輸出時，第二輸出功能端應(yīng)保持高電口用作第一功能通用輸出時，第二輸出功能端應(yīng)保持高電22平，平，“與非門與非門”為開啟狀態(tài)。為開啟狀態(tài)。CPU輸出輸出1時，時，Q=1，場效應(yīng)管，場效應(yīng)管截止，截止，P3.x引腳輸出為引腳輸出為1；CPU輸出輸出0時，時，Q=0，場效應(yīng)管，場效應(yīng)管導(dǎo)通，導(dǎo)通，P3.x引腳輸出為引腳輸出為0。當(dāng)當(dāng)P3口

22、用作第一功能通用輸入時，口用作第一功能通用輸入時，P3.x位的輸出鎖存器和第位的輸出鎖存器和第二輸出功能均應(yīng)置二輸出功能均應(yīng)置1，場效應(yīng)管截止，場效應(yīng)管截止，P3.x引腳信息通過輸引腳信息通過輸入入BUF3和和BUF2進入內(nèi)部總線，完成進入內(nèi)部總線，完成“讀引腳讀引腳”操作。操作。當(dāng)當(dāng)P3口實現(xiàn)第一功能通用輸入時，也可以執(zhí)行口實現(xiàn)第一功能通用輸入時，也可以執(zhí)行“讀鎖存器讀鎖存器”操作，此時操作，此時Q端信息經(jīng)過緩沖器端信息經(jīng)過緩沖器BUF1進入內(nèi)部總線。進入內(nèi)部總線。3P3口的特點口的特點P3口內(nèi)部有上拉電阻，不存在高阻抗輸入狀態(tài)，為準(zhǔn)雙向口口內(nèi)部有上拉電阻，不存在高阻抗輸入狀態(tài)，為準(zhǔn)雙向口。

23、23P3口作為第二功能的輸出口作為第二功能的輸出/輸入，或第一功能的通用輸入，或第一功能的通用I/O輸入，輸入，均須將相應(yīng)位的鎖存器置均須將相應(yīng)位的鎖存器置1。實際應(yīng)用中，由于復(fù)位后。實際應(yīng)用中，由于復(fù)位后P3口口鎖存器自動置鎖存器自動置1，滿足第二功能所需的條件，所以不需要任，滿足第二功能所需的條件，所以不需要任何設(shè)置工作，就可以進入第二功能操作。何設(shè)置工作，就可以進入第二功能操作。當(dāng)某位不作第二功能使用時，可作為第一功能的通用當(dāng)某位不作第二功能使用時，可作為第一功能的通用I/O使用。使用。引腳輸入部分有兩個緩沖器，第二功能的輸入信號取自緩沖器引腳輸入部分有兩個緩沖器，第二功能的輸入信號取自

24、緩沖器BUF3的輸出端，第一功能的輸入信號取自緩沖器的輸出端，第一功能的輸入信號取自緩沖器BUF2的輸?shù)妮敵龆恕３龆恕?44.1.5 P1P3口驅(qū)動口驅(qū)動LED發(fā)光二極管的問題發(fā)光二極管的問題在實際應(yīng)用中，常用在實際應(yīng)用中，常用P1P3端口驅(qū)動端口驅(qū)動LED發(fā)光二極管，下面來發(fā)光二極管，下面來討論討論P1P3端口與端口與LED發(fā)光二極管的驅(qū)動連接問題。發(fā)光二極管的驅(qū)動連接問題。P0口與口與P1、P2、P3口相比，口相比，P0口的驅(qū)動能力較大，每位可驅(qū)口的驅(qū)動能力較大，每位可驅(qū)動動8個個LSTTL輸入，而輸入，而P1、P2、P3口的每一位的驅(qū)動能力，口的每一位的驅(qū)動能力，只有只有P0口的一半。當(dāng)

25、口的一半。當(dāng)P0口的某位為高電平時，可提供口的某位為高電平時，可提供400 A的電流；當(dāng)?shù)碾娏鳎划?dāng)P0口的某位為低電平（口的某位為低電平（0.45V）時，可提）時，可提供供3.2mA的灌電流，如低電平允許提高，灌電流可相應(yīng)加大的灌電流，如低電平允許提高，灌電流可相應(yīng)加大。所以，任一個口要想獲得較大的驅(qū)動能力，只能用低電平。所以，任一個口要想獲得較大的驅(qū)動能力，只能用低電平輸出。例如，使用單片機的并行端口輸出。例如，使用單片機的并行端口P1P3直接驅(qū)動發(fā)光二直接驅(qū)動發(fā)光二極管，電路如極管，電路如圖圖4-5所示。所示。 25（a）不恰當(dāng)?shù)倪B接：高電平驅(qū)動 （b）恰當(dāng)?shù)倪B接：低電平驅(qū)動圖4-5 發(fā)光

26、二極管與AT89S51并行口的直接連接由于由于P1P3口內(nèi)部有口內(nèi)部有30k左右的上拉電阻，如果高電平輸出，左右的上拉電阻，如果高電平輸出，則強行從則強行從P1、P2和和P3口輸出的電流口輸出的電流Id會造成單片機端口的損壞會造成單片機端口的損壞，如圖，如圖4-5（a）所示。如果端口引腳為低電平，能使電流）所示。如果端口引腳為低電平，能使電流Id從單從單片機的外部流入內(nèi)部，則將大大增加流過的電流值，如圖片機的外部流入內(nèi)部，則將大大增加流過的電流值，如圖4-5（b）所示。所以，當(dāng)）所示。所以，當(dāng)P1P3端口驅(qū)動端口驅(qū)動LED發(fā)光二極管時，應(yīng)該采發(fā)光二極管時，應(yīng)該采用低電平驅(qū)動。用低電平驅(qū)動。4.

27、2 并行并行I/O端口的端口的C51編程舉例編程舉例本節(jié)通過幾個應(yīng)用舉例，介紹片內(nèi)本節(jié)通過幾個應(yīng)用舉例，介紹片內(nèi)I/O端口的應(yīng)用以及端口的應(yīng)用以及C51的編的編程。程。 274.2.1 從左到右的流水燈的制作從左到右的流水燈的制作片內(nèi)片內(nèi)I/O端口作為輸出使用時，最常用的應(yīng)用是控制相應(yīng)的端口作為輸出使用時，最常用的應(yīng)用是控制相應(yīng)的I/O引腳上的引腳上的LED點亮與熄滅。點亮與熄滅?！纠?-1】 如圖如圖4-6所示，所示，8個發(fā)光二極管個發(fā)光二極管LED0LED7經(jīng)限經(jīng)限流電阻分別接至流電阻分別接至P1口的口的P1.0P1.7引腳上，陽極共同接引腳上，陽極共同接高電平。編程來實現(xiàn)發(fā)光二極管的從

28、左到右的流水點亮，高電平。編程來實現(xiàn)發(fā)光二極管的從左到右的流水點亮，即按照即按照LED0LED1LED7的順序，每次點亮一個的順序，每次點亮一個發(fā)光二極管，延時一段時間后熄滅這個發(fā)光二極管，然后發(fā)光二極管，延時一段時間后熄滅這個發(fā)光二極管，然后點亮下一個發(fā)光二極管，重復(fù)循環(huán)。參考程序如下：點亮下一個發(fā)光二極管，重復(fù)循環(huán)。參考程序如下： 28圖圖4-6 8個發(fā)光二極管與并行口個發(fā)光二極管與并行口P1的連接的連接#include #include /*包含移位函數(shù)的頭文件包含移位函數(shù)的頭文件*/#define uchar unsigned char #define uint unsigned in

29、t void delay(uint i) /*延時函數(shù)延時函數(shù)*/uchar t;while (i-);for(t = 0; t 120; t+);void main( )/*主程序主程序*/P1=0 xfe;while (1)P1=_crol_( 0,1) ; /*C51函數(shù)庫中的左移函數(shù)，函數(shù)庫中的左移函數(shù)，P1中的數(shù)據(jù)循環(huán)左移中的數(shù)據(jù)循環(huán)左移1位位*/delay( 500 ); /*500為延時參數(shù)，可根據(jù)實際需要調(diào)整為延時參數(shù)，可根據(jù)實際需要調(diào)整*/4.2.2 左右來回循環(huán)的流水燈的制作左右來回循環(huán)的流水燈的制作下面介紹在下面介紹在【例例4-1】的基礎(chǔ)上，增加了從右到左點亮發(fā)光的基礎(chǔ)上

30、，增加了從右到左點亮發(fā)光二極管的功能，即制作左右來回循環(huán)的節(jié)日彩燈，顯示規(guī)二極管的功能，即制作左右來回循環(huán)的節(jié)日彩燈，顯示規(guī)律如圖律如圖4-7所示。具體電路如圖所示。具體電路如圖4-6所示。所示。 31圖圖4-7 節(jié)日彩燈的花樣顯示的規(guī)律節(jié)日彩燈的花樣顯示的規(guī)律為了使顯示效果更加絢麗多彩，圖為了使顯示效果更加絢麗多彩，圖4-6中的中的P1端口端口8個引腳分個引腳分別接有不同顏色的發(fā)光二極管。具體如表別接有不同顏色的發(fā)光二極管。具體如表4-1所示。所示。 32【例例4-2】左右來回循環(huán)的流水燈的電路連接見圖左右來回循環(huán)的流水燈的電路連接見圖4-6，顯示，顯示規(guī)律如圖規(guī)律如圖4-7。實現(xiàn)本任務(wù)要求

31、，可以有多種軟件實現(xiàn)方。實現(xiàn)本任務(wù)要求，可以有多種軟件實現(xiàn)方法。下面列出了法。下面列出了3種，具體如下。種，具體如下。（1）數(shù)組的字節(jié)操作實現(xiàn)）數(shù)組的字節(jié)操作實現(xiàn)本方法是建立一個字符型數(shù)組，將控制本方法是建立一個字符型數(shù)組，將控制8個個LED顯示的顯示的8位位數(shù)據(jù)作為數(shù)組元素，依次送到數(shù)據(jù)作為數(shù)組元素，依次送到P1口來實現(xiàn)。參考程序如口來實現(xiàn)。參考程序如下：下： #include #define uchar unsigned char uchar tab = 0 xfe , 0 xfd , 0 xfb , 0 xf7 , 0 xef , 0 xdf , 0 xbf , 0 x7f ,0 xbf

32、 , 0 xdf , 0 xef , 0 xff7 , 0 xf7 , 0 xfb , 0 xfe , 0 xff;/*前前8個數(shù)據(jù)為個數(shù)據(jù)為左移點亮數(shù)據(jù)，后左移點亮數(shù)據(jù)，后8個為右移點亮數(shù)據(jù)個為右移點亮數(shù)據(jù)*/33void delay( )uchar i,j;for(i = 0; i 255; i+);for(j = 0; j 255; j+);void main( )/*主函數(shù)主函數(shù)*/uchar iwhile (1)for(i = 0; i ”“”來把送到來把送到P1口的顯示控制數(shù)口的顯示控制數(shù)據(jù)進行移位，從而實現(xiàn)發(fā)光二極管依次點亮。參考程序如下：據(jù)進行移位，從而實現(xiàn)發(fā)光二極管依次點亮。

33、參考程序如下：#include #define uchar unsigned char void delay( )uchar i,j;for(i=0; i 255; i+);for(j=0; j 255; j+);void main( ) /*主函數(shù)主函數(shù)*/uchar i,temp;while (1)temp=0 x01; /*左移初值左移初值賦給賦給temp*/for(i= 0; i 8; i+);35P1=temp;/* temp取反后送取反后送P1口口*/delay( );temp=temp1; /* temp 中數(shù)據(jù)左移一位中數(shù)據(jù)左移一位*/ temp=0 x80; /*賦右移初值給

34、賦右移初值給temp*/for(i=0; i 1; /* temp 中數(shù)據(jù)右移一位中數(shù)據(jù)右移一位*/（3）用移位函數(shù)實現(xiàn)）用移位函數(shù)實現(xiàn) 本方法是使用本方法是使用C51中提供的庫函數(shù)，即左移中提供的庫函數(shù)，即左移n位函數(shù)和右移位函數(shù)和右移n位函數(shù)，實現(xiàn)發(fā)光二極管的依次點亮。參考程序如下：位函數(shù)，實現(xiàn)發(fā)光二極管的依次點亮。參考程序如下：36#include #include /*包含左、右移位函數(shù)的頭文件包含左、右移位函數(shù)的頭文件*/#define uchar unsigned char void delay( )uchar i,j;for(i=0; i 255; i+);for(j=0; j

35、255; j+);void main( )/*主函數(shù)主函數(shù)*/uchar i,temp;while (1)temp=0 xfe; /*初值為初值為0 x11111110*/37for(i=0; i 7; i+);P1=temp;/* temp 值送入值送入P1口口*/delay( ); /*延時延時*/temp=_crol_( temp,1) ;/*執(zhí)行左移函數(shù)，執(zhí)行左移函數(shù)，temp 中的數(shù)據(jù)循環(huán)中的數(shù)據(jù)循環(huán) 左移左移1位位*/for(i=0; i7; i+);P1=temp;/* temp 值送入值送入P1口口*/delay( ); /*延時延時*/temp=_cror_( temp,1) ;/*執(zhí)行右移函數(shù)，執(zhí)行右移函數(shù)，temp中的數(shù)中的數(shù)據(jù)循環(huán)右據(jù)循環(huán)右 移移1位位*/384.2.3 開關(guān)量檢測指