第6讲 单片机输入输出端口.ppt

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1、第6讲单片机输入输出端口6.1C8051F单片机I/O端口概述6.2C8051F单片机优先权交叉开关译码器及交叉开关配置6.3C8051F单片机I/O端口初始化C8051F020有按8位端口组织的64个数字I/O引脚。低端口（P0、P1、P2和P3）既可以按位寻址也可以按字节寻址。高端口（P4、P5、P6和P7）只能按字节寻址。所有引脚都耐5V电压，都可以被配置为：漏极开路或推挽输出方式和弱上拉。6.1C8051F单片机I/O端口概述C8051F020单片机I/O端口总体结构6.1.1I/O端口结构1100100

2、11VDDDGND推挽输出方式1000101高阻DGND漏极开路输出10101数字输入6.1.2I/O端口直流电气特性C8051F020单片机有大量的数字资源需要通过4个低端I/O端口P0、P1、P2和P3才能使用。P0、P1、P2和P3中的每个引脚既可定义为通用的端口I/O（GPIO）引脚，又可以分配给一个数字外设或功能（例如：UART0或/INT1）。这种资源分配的灵活性是通过使用优先权交叉开关译码器实现的。6.2优先权交叉开关译码器及交叉开关配置低端I/O端口的功能框图对外引脚端口IO单元数字资源6.2.1

3、优先权交叉开关译码器或称为“交叉开关”，按优先权顺序将端口0–3的引脚分配给器件上的数字外设（UART、SMBus、PCA、定时器等）。端口引脚的分配顺序是从P0.0开始，可以一直分配到P3.7。为数字外设分配端口引脚的优先权顺序为UART0具有最高优先权，而CNVSTR具有最低优先权。优先权交叉开关的配置是通过3个特殊功能寄存器XBR0、XBR1、XBR2来实现的，对应使能位被设置为逻辑‘1’时，交叉开关将端口引脚分配给外设。优先权交叉开关译码表UART0SPISMBusUART1PCA优先权高--------

4、----------------------优先权低由低位端口开始分配6.2.2优先权交叉开关的配置用3个特殊功能寄存器XBR0、XBR1和XBR2为数字I/O资源分配物理I/O引脚。当特殊功能寄存器XBR0、XBR1和XBR2中外设的对应使能位被设置为逻辑“1”时，交叉开关将端口引脚分配给外设。端口0-3中所有未被交叉开关分配的引脚都可以作为通用I/O（GPI/O）引脚，通过读或写相应的端口数据寄存器访问（P0,P1,P2,P3）。XBR0：端口I/O交叉开关寄存器0XBR1：端口I/O交叉开关寄存器1XBR

5、2：端口I/O交叉开关寄存器2交叉开关寄存器被正确配置后，通过将XBARE（XBR2.6）设置为逻辑‘1’来使能交叉开关。6.3C8051F单片机I/O端口初始化6.3.1配置端口引脚的输出方式每个端口引脚的输出方式都可被配置为漏极开路或推挽方式，缺省状态为漏极开路。端口0-3引脚的输出方式由PnMDOUT寄存器中的对应位决定。在推挽方式：向端口数据寄存器中的相应位写逻辑‘0’将使端口引脚被驱动到GND，写逻辑‘1’将使端口引脚被驱动到VDD。在漏极开路方式：向端口数据寄存器中的相应位写逻辑‘0’将使端口引脚被驱

6、动到GND，写逻辑‘1’将使端口引脚处于高阻状态。不管交叉开关是否将端口引脚分配给某个数字外设，端口引脚的输出方式都受PnMDOUT寄存器控制。例如：P3MDOUT.7为逻辑‘1’时将P3.7配置为推挽方式；P3MDOUT.7为逻辑‘0’时将P3.7配置为漏极开路方式。P1MDOUT：端口0输出方式寄存器设置输出方式为“漏极开路”向端口数据寄存器中的相应位写‘1’例如：设置P3MDOUT.7为逻辑‘0’，并设置P3.7为逻辑‘1’即可将P3.7配置为数字输入。6.3.2配置端口引脚的数字输入方式6.3.3配置端口

7、1的引脚为模拟输入（AIN.[7:0]）端口1（P1）的引脚可以用作ADC1模拟多路开关的模拟输入。通过向P1MDIN寄存器中的对应位写‘0’即可将端口引脚配置为模拟输入。缺省情况下端口引脚为数字输入方式。注意：被配置为模拟输入的引脚所对应的P1MDOUT位应被设置为逻辑‘0’（漏极开路方式），对应的端口数据位应被设置为逻辑‘1’（高阻态）。每个端口引脚都有一个内部弱上拉部件，在引脚与VDD之间提供阻性连接（约100kΩ），在缺省情况下该上拉器件被使能。弱上拉部件可以被总体禁止，通过向弱上拉禁止位（WEAKPUD

8、，XBR2.7）写‘1’实现。当任何引脚被驱动为逻辑‘0’时，弱上拉自动取消；6.3.4弱上拉6.4单片机的初始化设置看门狗初始化－开启还是禁止、如果开启则喂狗周期为多少；时钟系统的初始化－确定系统的工作时钟源及频率；I/O引脚输入输出方式初始化－输入：模拟还是数字、输出：推挽还是开漏；数字外设的配置和交叉开关设置；单片机进行初始化，包括以下几点：