準(zhǔn)雙向口的詳解

P0端口總線I/O端口，雙向，三態(tài)，數(shù)據(jù)地址分時復(fù)用，該端口除用于數(shù)據(jù)的輸入/輸出外，在8031單片機(jī)外接程序存儲器時,還分時地輸出/輸入地址/指令。由Po端口輸出的信號無鎖存,輸入的信息有讀端口引腳和讀端口鎖存器之分。P0端口8位中的一位結(jié)構(gòu)圖見下圖：由上圖可見,P0端口由鎖存器、輸入緩沖器、切換開關(guān)與相應(yīng)控制電路、場效應(yīng)管驅(qū)動電路構(gòu)成。在輸出狀態(tài)下，當(dāng)切換開關(guān)MUX向下時，從內(nèi)部總線來的數(shù)據(jù)經(jīng)鎖存器反相和場效應(yīng)管T2反相,輸出到端口引腳線上。此時，場效應(yīng)管T1關(guān)斷，因而這種輸出方式應(yīng)為外接上拉電阻的漏極開路式。當(dāng)切換開關(guān)MUX向上時，一位地址/數(shù)據(jù)信號分時地輸出到端口線上。此外，由T1、T2的通斷組合，形成高電平、低電平與高阻浮動三態(tài)的輸出。在輸入狀態(tài)下，從鎖存器和從引腳上讀來的信號一般是一致的，但也有例外。例如，當(dāng)從內(nèi)部總線輸出低電平后,鎖存器Q=0,Q=1,場效應(yīng)管T2開通,端口線呈低電平狀態(tài)。此時無論端口線上外接的信號是低電乎還是高電平從引腳讀入單片機(jī)的信號都是低電平，因而不能正確地讀入端口引腳上的信號。又如當(dāng)從內(nèi)部總線輸出高電平后，鎖存器Q=1,Q=0,場效應(yīng)管T2截止。如外接引腳信號為低電平，從引腳上讀入的信號就與從鎖存器讀入的信號不同。為此8031單片機(jī)在對端口P0一P3的輸入操作上，有如下約定：為此,8031單片機(jī)在對端口P0一P3的輸入操作上，有如下約定：凡屬于讀-修改-寫方式的指令，從鎖存器讀入信號，其它指令則從端口引腳線上讀入信號。讀-修改-寫指令的特點是,從端口輸入（讀）信號,在單片機(jī)內(nèi)加以運算（修改）后,再輸出（寫）到該端口上。下面是幾條讀--修改-寫指令的例子。ANLP0,#立即數(shù)立即數(shù)POORLPO,A;PO-^APOINCPl;P1+1-^P1DECP3;P3-1-^P3CPLP2;P2-^P2這樣安排的原因在于讀-修改-寫指令需要得到端口原輸出的狀態(tài),修改后再輸出,讀鎖存器而不是讀引腳,可以避免因外部電路的原因而使原端口的狀態(tài)被讀錯。P0端口是8031單片機(jī)的總線口,分時出現(xiàn)數(shù)據(jù)D7一D0、低8位地址A7一AO,以及三態(tài)，用來接口存儲器、外部電路與外部設(shè)備。P0端口是使用最廣泛的I/O端口。P1端口:通用I/0端口,準(zhǔn)雙向靜態(tài)口。輸出的信息有鎖存，輸入有讀引腳和讀鎖存器之分。P1端口的一位結(jié)構(gòu)見下圖.由圖可見,P1端口與P0端口的主要差別在于,P1端口用內(nèi)部上拉電阻R代替了P0端口的場效應(yīng)管T1,并且輸出的信息僅來自內(nèi)部總線。由內(nèi)部總線輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)鎖存器反相和場效應(yīng)管反相后，鎖存在端口線上,所以,P1端口是具有輸出鎖存的靜態(tài)口。

由下圖可見,要正確地從引腳上讀入外部信息,必須先使場效應(yīng)管關(guān)斷,以便由外部輸入的信息確定引腳的狀態(tài)。為此,在作引腳讀入前,必須先對該端口寫入1。具有這種操作特點的輸入/輸出端口，稱為準(zhǔn)雙向I/O口。8031單片機(jī)的Pl、P2、P3都是準(zhǔn)雙向口。P0端口由于輸出有三態(tài)功能，輸入前,端口線已處于高阻態(tài)，無需先寫入1后再作讀操作。引腳引腳"口對能結(jié)構(gòu)圖靳動力技術(shù)網(wǎng)(ttw.new-poffer,net)單片機(jī)復(fù)位后，各個端口已自動地被寫入了1,此時，可直接作輸入操作。如果在應(yīng)用端口的過程中，已向P1一P3端口線輸出過0,則再要輸入時，必須先寫1后再讀引腳,才能得到正確的信息。此外，隨輸入指令的不同,H端口也有讀鎖存器與讀引腳之分。P1端口是8031單片機(jī)中唯一僅有的單功能I/O端口，并且沒有特定的專用功能，輸出信號鎖存在引腳上，故又稱為通用靜態(tài)口。P2端口:P2端口的一位結(jié)構(gòu)見下圖讀引腳bP2.-QCLQ讀引腳bP2.-QCLQVoc丄內(nèi)部上拉電阻內(nèi)耶怠蛛嗎樹弁辭一、V-—JP2端口功能結(jié)構(gòu)圖新動力技術(shù)網(wǎng)——單月尿初學(xué)灌廚站!由圖可見,P2端口在片內(nèi)既有上拉電阻又有切換開關(guān)MUX,所以P2端口在功能上兼有P0端口和P1端口的特點。這主要表現(xiàn)在輸出功能上，當(dāng)切換開關(guān)MUX向左時，從內(nèi)部總線輸出的一位數(shù)據(jù)經(jīng)反相器和場效應(yīng)管反相后，輸出在端口引腳線上;當(dāng)MUX向右時,輸出的一位地址信號也經(jīng)反相器和場效應(yīng)管反相后,輸出在端口引腳線上。由于8031單片機(jī)必須外接程序存儲器才能構(gòu)成應(yīng)用電路，而P2端口就是用來周期性地輸出從外存中取指令的地坡高8位地址),因此,P2端口的切換開關(guān)MUX總是在進(jìn)行切換，分時地輸出從內(nèi)部總線來的數(shù)據(jù)和從地址信號線上來的地址。因此P2端口是動態(tài)的I/O端口。輸出數(shù)據(jù)雖被鎖存，但不是穩(wěn)定地出現(xiàn)在端口線上。其實，這里輸出的數(shù)據(jù)往往也是一種地址,只不過是外部RAM的高8位地址。在輸入功能方面,P2端口與P0和H端口相同，有讀引腳和讀鎖存器之分，并且P2端口也是準(zhǔn)雙向口?？梢?P2端口的主要特點包括：不能輸出靜態(tài)的數(shù)據(jù);自身輸出外部程序存儲器的高8位地址；②執(zhí)行MOVX指令時，還輸出外部RAM的高位地址，故稱P2端口為動態(tài)地址端口。P3端口:雙功能靜態(tài)I/O口P3端口的一位結(jié)構(gòu)見下圖。內(nèi)部匕村電IS內(nèi)韻總線弓鎖存H—F,瀆剔腳EH恃世輜人功能內(nèi)部匕村電IS內(nèi)韻總線弓鎖存H—F,瀆剔腳EH恃世輜人功能P3口對能結(jié)構(gòu)圈更多入門知識請整陸一動力技術(shù)網(wǎng)第二鞘出功能DP3.k<3惱存器CL?由上圖可見,P3端口和Pl端口的結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別僅在于P3端口的各端口線有兩種功能選擇。當(dāng)處于第一功能時，第二輸出功能線為1,此時，內(nèi)部總線信號經(jīng)鎖存器和場效應(yīng)管輸入/輸出，其作用與P1端口作用相同，也是靜態(tài)準(zhǔn)雙向I/O端口。當(dāng)處于第二功能時,鎖存器輸出1,通過第二輸出功能線輸出特定的內(nèi)含信號,在輸入方面,即可以通過緩沖器讀入引腳信號,還可以通過替代輸入功能讀入片內(nèi)的特定第二功能信號。由于輸出信號鎖存并且有雙重功能故P3端口為靜態(tài)雙功能端口。P3口的特殊功能(即第二功能)：信號名禰串行數(shù)據(jù)接收串行數(shù)據(jù)發(fā)送外部中斷0申請外部中斷1申請定時器/計數(shù)器信號名禰串行數(shù)據(jù)接收串行數(shù)據(jù)發(fā)送外部中斷0申請外部中斷1申請定時器/計數(shù)器0計數(shù)輸入定時器/計數(shù)器1計數(shù)輸入外部寫選通外部RMli熏選通1\串行I/O處于運行狀態(tài)(RXD,TXD);2\打開了處部中斷(INT0,INT1);3\定時器/計數(shù)器處于外部計數(shù)狀態(tài)(TO,T1)4\執(zhí)行讀寫外部RAM的指令(RD,WR)在應(yīng)用中，如不設(shè)定P3端口各位的第二功能(WR,RD信叼的產(chǎn)生不用設(shè)置)，則P3端口線自動處于第一功能狀態(tài)，也就是靜態(tài)I/O端口的工作狀態(tài)。在更多的場合是根據(jù)應(yīng)用的需要,把幾條端口線設(shè)置為第二功能,而另外幾條端口線處于第一功能運行狀態(tài)。在這種情況下,不宜對P3端口作字節(jié)操作，需采用位操作的形式。端口的負(fù)載能力和輸入/輸出操作:P0端口能驅(qū)動8個LSTTL負(fù)載。如需增加負(fù)載能九可在P0總線上增加總線驅(qū)動器。P1,P2,P3端口各能驅(qū)動4個