单片机原理及应用教案（3--4）

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1、单片机原理及应用教案（3--4）第3章MCS-51单片机的内部资源及应用主要内容：MCS-51单片机内部各器件的具体结构、组成原理、工作方式的设置及典型应用，为读者后续学习单片机应用系统设计、充分利用单片机内部资源解决工程实际问题奠定基础。重点在于各器件工作方式的设置及灵活应用，难点在于中断系统和定时器/计数器的应用。3.1MCS-51单片机的并行I/O口3.1.1MCS-51内部并行I/O口8051有4个8位并行I/O口，分别命名为P0,P1,P2和P3口。1．P0口P0口为双向三态输入/输出口，P0口

2、既可作为地址/数据总线口，又可作为通用I/O口，可驱动8个TTL输入。在访问外部存储器时，P0口作地址/数据总线复用口，是一个真正的双向口，并分时送出地址的低8位和送出（或接收）相应存储单元的数据。作通用I/O口时，P0口只是一个准双向口，需要在外部引脚处外接上拉电阻。P0口的位结构如下图所示。2．P2口P2口常用做外部存储器的高8位地址口。当不用做地址口时，P2口也可作为通用I/O口，这时它也是一个准双向I/O口。不必外接上拉电阻就可以驱动任何MOS驱动电路，且只能驱动4个TTL输入。P2口的位结构如下

3、图所示。3．P1口P1口常用做通用I/O口，它也是一个标准的准双向I/O口，不必外接上拉电阻就可以驱动任何MOS驱动电路，且只能驱动4个TTL输入。P1口的位结构如下图所示。4．P3口P3口是一个双功能口，第一功能与P1口一样可用做通用I/O口，也是一个准双向I/O口，能驱动4个TTL输入。另外还具有第二功能。P3口工作在第二功能时各管脚定义如下表所示。P3口的位结构图如下图所示。表3.1.1P3口工作在第二功能时各管脚定义表引脚功能引脚功能P3.0串行输入口（RXD）P3.4定时器/计数器0的外部输入口

4、（T0）P3.1串行输出口（TXD）P3.5定时器/计数器1的外部输入口（T1）P3.2外中断0（INT0）P3.6外部数据存储器写选通（WR）P3.3外中断1（INT1）P3.7外部数据存储器读选通（RD）3.1.2MCS-51内部并行I/O口的应用MCS-51I/O端口的操作方式：（1）输出数据方式：CPU通过一条数据传送指令就可以把输出数据写入P0～P3的端口锁存器，然后通过输出驱动器送到端口引脚线。例如，下面的指令均可在P0口输出数据。MOVP0,AANLP0,#dataORLP0,A（2）读端口

5、数据方式：CPU读入的这个数据并非端口引脚线上的数据。读端口数据可以直接读端口。例如，下面的指令均可以从P1口输入数据。MOVA,P1MOV20H,P1MOVR0,P1MOV@R0,P1（3）读端口引脚方式：读端口引脚方式可以从端口引脚上读入信息。在这种方式下，CPU首先必须使欲读端口引脚所对应的锁存器置1，然后才能读端口引脚。因此，用户在读引脚时必须先置位锁存器后读，连续使用两条指令。例如，下面的程序可以读P1引脚上的低4位信号。MOVP1,#0FH；置位P1引脚的低4位锁存器MOVA,P1；读P1引脚

6、上的低4位信号送累加器A1．I/O口直接用于输入/输出在I/O口直接用做输入/输出时，CPU既可以把它们看做数据口，也可以看做状态口，这是由用户决定的。[例题1]要求将两个BCD拨码开关的数字和，在LED数码管上显示出来。（用CD4511驱动LED）解：CD4511是BCD锁存—段码译码—共阴LED驱动集成电路，其引脚如下图所示，各引脚功能如下：VCC：接正电源；VSS：接地；A,B,C,D：BCD码输入脚（A为最低位，D为最高位）；Qa～Qg：段码输出脚，高电平有效，最大可输出25mA电流；BI：熄灭，

7、接低电平则Qa～Qg全部输出低电平；LC：点亮测试，接低电平则Qa～Qg全部输出高电平；LE：锁存允许，接高电平锁存，则输出不会随BCD码输入改变。硬件电路设计：BCD拨码开关为4位，两个BCD拨码开关分别接至P3口的高四位和低四位（注意：应连接上拉电阻），由P1口的高四位和低四位通过两片CD4511分别扩展两位LED。硬件电路如下图所示。软件设计思想：读P3口引脚，得到输入数据，将数据分成2个4位BCD码，求BCD码和，输出到P1口，通过CD4511驱动LED显示。程序如下：ORG0100HMOVP3,

8、#0FFH；读引脚先对其写1MOVA,P3；读引脚CPLA；取反，取真正的键值MOV20H,A；A中的数据送20H单元保存SWAPA；A中的内容半字节交换ANLA,#0FH；A中得到原高4位的反码ANL20H,#0FH；20H单元中得到原低4位的反码ADDA,20H；A中为原高低4位反码之和DAA；BCD码调整MOVP1,A；输出到P1口SJMP$；程序执行完，“原地踏步”END2．I/O口扩展外部锁存器为了提高数据传输速率，