单片机输入输出接口

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1、单片机原理与应用第5章输入输出接口P0-P3输入输出接口的作用数据缓冲功能信号转换功能接受和执行CPU命令的功能51单片机具有的输入输出接口:P0、P1、P2、P34个8位双向I/O口5.1P0－P3端口功能与内部结构P0.0～P0.7P0驱动器P2驱动器P2.0～P2.7P0锁存器P2锁存器暂存1RAMRAM地址寄存器EPROMROMACC暂存2寄存器BALUSP中断、串行口及定时器模块PSW定时及控制指令寄存器程序地址寄存器DPTRPCPC加1缓冲器P1锁存器P3锁存器P1驱动器P3驱动器P

2、1.0～P1.7P3.0～P3.7振荡器VccVssPSENALEEARSTXTAL1XTAL2图1－1MCS－51总体结构框图8051单片机的引脚12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RESETP3.0/RxDP3.1/TxDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDXTAL2X

3、TAL1GNDVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0图1-128031，8051，8751芯片管脚图MCS-51系列单片机有四组8位并行I/O口，记作P0、P1、P2和P3。每组I/O口内部都有8位数据输入缓冲器、8位数据输出锁存器及数据输出驱动等电路。四组并行I/O端口即可以按字节操作，又可以按位操作。当系统没有扩展外部器件时，I/O端口用作双向输入输出口；当系统作外部扩展时，使用

4、P0、P2口作系统地址和数据总线、P3口有第二功能，与MCS-51的内部功能器件配合使用。P0口：地址（低8位）/数据时分复用口普通I/O口P1口：普通I/O口P2口：地址（高8位）普通I/O口5.1.1端口功能P3口是一个双功能I/O口普通I/O口第二功能口P3口的每一位都具有第二功能。P3.7P3.6P3.5P3.4P3.3P3.2P3.1P3.0RDWRT1T0INT1INT0TxDRxDP3口的第二功能大多与其内部功能部件有关，RD、WR是外部数据存储器的写、读控制信号。8XX51单片机

5、扩展程序存储器2732的电路图见图P0口图1－5P0口的位结构P0口有两种用途：普通I/O端口当单片机系统没有扩展外部芯片时，P0口用作双向输入输出端口。这时图中多路开关的控制信号为低电平，输出与锁存器的反向输出端相连，同时上面的场效应管由于与门输出为低电平而截止。①作输出时：输出0时，将0输出到内部总线上，在写锁存器信号控制下写入锁存器，锁存器的反向输出端输出1，下面的场效应管导通，输出引脚成低电平。输出1时，下面的场效应管截止，上面的场效应管也是截止状态，输出引脚成高阻态，不是希望的1状态，

6、这时，必须外加上拉电阻②作输入时：P0端口引脚信号通过一个输入三态缓冲器接入内部总线，再读引脚信号控制下，引脚电平出现在内部总线上。为了能读到真实的引脚信号，下面的场效应管必须截止，即锁存器的内容必须是1。为了能正确读取引脚信号，锁存器必须先写1，因而P0口是一个准双向口。(读引脚)在图的左上方有一个三态缓冲器，是为了读取锁存器内容而设。如指令:P0=P0

7、0XF0；将P0口的输出状态与0XF0按位或后再输出到P0口，这里读的数据是P0口锁存器的内容，运算结果又写入到P0口锁存器。(读锁存器)地

8、址/数据复用总线当单片机系统进行存储器、I/O口或其它功能扩展时，P0口要用作系统总线。在P0口上分时输出目标地址的低8位和要交换的字节数据。用作地址/数据复用总线时，多路开关的控制信号为1，输出与上方的地址/数据线反向器的输出相连，由于控制信号为1，上面的场效应管受地址/数据信号控制，与下面的场效应管成为推挽输出形态。外部不再需要上拉电阻，P0口为真正的双向I/O口。操作过程：假如要读外部程序存储器中0x1245单元的指令，首先从P0口输出45H，P2口输出12H，控制器输出ALE地址锁存信号

9、，再发出指令输出允许信号PSEN，外部程序存储器0x1245单元的内容出现在总线上，由CPU读入程序指令寄存器，译码执行。P1口图1－8P1口的位结构P2口图1－6P2口的位结构P2口也有两种使用方式做普通I/O口这时，控制信号将驱动场效应管的反向器的输入与P2口输出锁存器的Q端相连。当作输出时与P0口类似，但P2口内部有上拉电阻，不需外接。当输入使用时，输出锁存器也必须写1。所以，P2口也是一个准双向I/O口。作地址总线当单片机系统进行存储器、I/O口或其它功能扩展时，P2口要用作地址总线，输