单片机原理及应用ppt电子课件教案第四章mcs51单片机的功能单元

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1、单片机原理及应用北京化工大学信息科学与技术学院第四章MCS51单片机的功能单元概述：4个并行I/O端口P0、P1、P2、P3，共32根I/O线每一个口都有一个8位的锁存器，复位后，初态为1，即FFH4个I/O端口分别对应于内部RAM的四个特殊功能寄存器第一节并行I/O接口一、内部结构（以P1口为例）DCLP1·X锁存器QQ读锁存器内部总线写锁存器读引脚输入缓冲器VccR（上拉电阻）P1·X引脚特点：输出锁存，输入缓冲二、第一功能：通用I/O口双向通道，即可输入又可输出可作8位并行I/O口，每一位也可单独使用，应用位操作指令1

2、、用作输出口可直接与外设相连，不必外加锁存器例：MOVP1，#OFH以P1·0位为例输出指令：MOVP1，A；MOVP1，RnMOVP1，#data；MOVP1，@RiMOVP1，direct字节寻址MOVP1.X,C位操作P1·0位DCLP1·X锁存器QQ读锁存器内部总线写锁存器读引脚输入缓冲器VccR（上拉电阻）P1·X引脚101驱动能力：P1、P2、P3可驱动4个LSTTL负载P0可驱动8个LSTTL负载12、用作输入口两种工作方式：读锁存器读引脚1）读锁存器将端口锁存器的内容读入内部总线，经过运算和变换，再写回到端口锁

3、存器。称为读—修改—写指令例：ANLP1，#0FH10种读—修改—写指令：（以I/O口或位为目标操作数）ANL、ORL、XRL、CPL（位取反）、INC、DEC、DJNZ、CLR、SETBMOV（MOVPX·Y，C）DCLP1·X锁存器QQ读锁存器内部总线写锁存器读引脚输入缓冲器VccR（上拉电阻）P1·X引脚读引脚内容与锁存器内容，可能不一致引脚输出为1，驱动三极管基极，将被钳位为010所以用“读—修改—写”指令读I/O口锁存器如用P1.X口驱动三极管基极02）读引脚读引脚状态，将外部的数据读入到内部总线，所以读引脚指令是输

4、入指令例：MOVA，P1MOVRn，P1MOVdirect，P1MOVC，P1·X注意：当端口作为输入口使用时，必须将端口锁存器的相应位置“1”，该位才能正确的读入原因：如某位为“0”，则不管引脚状态如何，读引脚的结果始终为“0”字节操作位操作DCLP1·X锁存器QQ读锁存器内部总线写锁存器读引脚输入缓冲器VccR（上拉电阻）P1·X引脚如P1·0口锁存器为“0”10导通11因为I/O端口在执行输入指令时，须先使用指令将端口锁存器置“1”，所以称准双向口有效系统复位后，I/O端口锁存器状态为全“1”，即P0、P1、P2、P3均

5、为FFH，可直接作为输入口使用3、输入、输出操作字节操作：8位一组，并行输入、输出例：MOVP1，A位操作：利用位操作指令，进行逐位的输入、输出例：MOVP1.0，C多位分组操作：利用读改写指令，仅对选定位进行输出操作例1：ORLP1，#00000110B使P1.1、P1.2输出为1，其余位不变例2：ANLP1，#11110110BP1.0、P1.3输出为0，其余位不变4、作为双向口使用MCS51的4个I/O口在进行数据的输入输出操作时，均可作为双向口使用。即，同一口线既作为输入口，又用作输出口。操作方法：以P1口为例MOVP

6、1，A······MOVP1，#0FFHMOVA，P1；直接使用输出指令；锁存器置1；输入指令MCS51的P1由输出口转为输入口时，需先将锁存器置1，然后使用输入指令。准双向口三、第二功能1）P0口：8位数据总线，地址总线低8位分时复用2）P2口：高8位地址总线3）P3口：每一位具有不同的第二功能注：对于P0、P2口，如用作第二功能，将不能作为通用I/O口使用；P3口，剩余位仍可用作通用I/O口。复位时，因各口锁存器初态均为“1”，可直接用作第二功能四、带负载能力P0口：8个TTL负载P1、P2、P3口：4个TTL负载五、MC

7、S-51的外部总线单片微机系统特点：面向测控系统要求单片微机能够提供实时功能，以实现定时、延时或实时时钟；也常要求计数功能，以实现对外部事件计数MCS-51系列单片微机提供2个（8051型）或3个（8052型）16位的定时/计数器，可程控为4种工作方式第二节定时/计数器一、定时/计数器的基本原理fosc/12TXP3.4,P3.5TLXTHX（8）（8）TFXTMODTCON加1计数器控制逻辑C/TMCS-51定时/计数器原理框图X=0，11、定时方式计数脉冲来源于内部振荡器（12分频）加1计数器一个机器周期加1。当系统振荡频

8、率选定，机器周期随之确定，所以将对机器周期的计数转换为定时。例如：主频为12MHz，机器周期为1s2、计数方式计数脉冲来源于外部引脚（Tx，x=0，1）有效脉冲为负跳变脉冲Tx10S5P1S5P2A）最大计数速率为振荡频率的1/24。B）计数脉冲给出的高电平应至少保持1个完