单片机原理与接口技术教学课件 作者 于斌 单片机原理与接口技术（第5章）.ppt

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1、单片机原理与接口技术第5章第4章单片机的最小系统及系统扩展第5章输入/输出口的应用MCS-51单片机有四个8位的I/O输入/输出端口，即：P0、P1、P2和P3。每个端口都是8位的准双向输入/输出口。第4章单片机的最小系统及系统扩展4.1AT89C51单片机性能介绍单片机共有40条引线，其中有32条是I/O口。每一条又都能独立地完成输入/输出的功能。每个端口还有一个锁存器，它们是四个特殊功能的寄存器P0~P3，输出时这四特殊功能的寄存器可以作为驱动器，输入时它们又可以作为缓冲器。第4章单片机的最小系统及系统扩展5.1单片

2、机的I/O(输入/输出)接口MCS-51单片机中的4个8位的I/O端口P0~P3，其中P0口为三状态双向口，负载能力为8个TTL门电路，P1~P3口为准双向口。准双向是指用作输入口时，口锁存器必须先写入“1”信号。P1~P3口的负载能力为4个TTL门电路。第4章单片机的最小系统及系统扩展●MCS-51单片机中的4个8位的I/O端口P0~P3，其中P0口为三状态双向口，负载能力为8个TTL门电路，P1~P3口为准双向口。准双向是指用作输入口时，口锁存器必须先写入“1”信号。P1~P3口的负载能力为4个TTL门电路。图5-1

3、MCS-51单片机I/O的逻辑图第4章单片机的最小系统及系统扩展5.2P1口的内部结构单片机的四个I/O口P0~P3，其内部电路各不相同，但是逻辑功能基本上是一样的，为了便于理解，这里只对P1口的内部电路进行分析。在单片机控制系统中，P0口是数据总线，也是地址总线的低8位。P2口是地址总线的高8位。P3口是特殊功能的I/O口。实际上，只有P1口才是专供用户使用的。第4章单片机的最小系统及系统扩展P1口是一个准双向的I/O口P1口是一个准双向的I/O口，P1口的每一位都有一个上拉电阻。每一位口线能独立用作输入线或输出线，也

4、就是说，既能作为输入口，也能作为输出口。图5-2是P1口的内部结构图。对于P1口的操作有三种情况，即：输出数据、输入数据和读取P1口的位状态。第4章单片机的最小系统及系统扩展图5-2P1口位结构第4章单片机的最小系统及系统扩展5.2.1．输出数据当单片机的内部总线某一位输出“1”时，锁存器D端的信号为“1”，同时“写”信号来一个低电平脉冲，根据D触发器的原理，Q端为“1”，端为“0”，场效应管的控制端得到低电平，场效应管不导通，P1口输出高电平“1”。第4章单片机的最小系统及系统扩展输出数据当单片机的内部总线某一位输出“

5、0”时，端为“1”，场效应管导通，P1口输出低电平“0”。第4章单片机的最小系统及系统扩展P1口作为输入口时，信号来自于单片机的外部，如果外部信号为低电平“0”，读引脚来脉冲时，三态输入缓冲器2导通，低电平“0”信号到达内部总线的D端，内部总线与CPU相连。5.2.2．输入数据第4章单片机的最小系统及系统扩展输入数据为什么说P1口是一个准双向的输入口呢？由图5-3可以看出，当场效应管T导通时，无论开关K是否闭合，P1口均为低电平。为了解决这个问题，在执行输入指令前，先用一条输出指令，向P1口送去高电平“1”，关闭场效应管

6、T；再用输入指令，采集开关K的工作状态。这时如果开关K断开时，输入信号为高电平“1”。开关K闭合时，输入信号为低电平“0”。第4章单片机的最小系统及系统扩展图5-3P1口作为输入口第4章单片机的最小系统及系统扩展5.2.3．读取P1口的位状态有时不知道P1口的输出状态是高电平“1”，还是低电平“0”。可以用一条指令读取锁存器中的数据。这时“读锁存器信号”端来一个脉冲，三态输入缓冲器1导通。Q端的数据通过三态输入缓冲器1到达内部总线的D端，再到达CPU。第4章单片机的最小系统及系统扩展说明由P1口的内部电路可知，P1口有一

7、个上拉电阻，当P1口输出高电平时，形成了拉电流，电流从单片机中流出，电阻会发热，所以电流不能太大。当P1口输出低电平时，形成了灌电流，电流流入单片机，场效应管只有0.3v的电压，散耗功率很小，所以电流可以大一些。也就是说，一般情况下，最好用灌电流的形式输出信号，而尽量避免使用拉电流输出信号。第4章单片机的最小系统及系统扩展5.3用C语言控制P1口输出信号操作P1口时，需要对P1口的寄存器声明，在C语言的编译器中，这项声明包含在reg51.h中，在编写程序时，要把这个头文件包含在进去，声明语句如下：#include

8、51.h>第4章单片机的最小系统及系统扩展在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1／6。因此它可用做对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用做外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。用C语言控制P1口输出信号第4章单片机的最小系统及系统扩展sfrP1=0X90也可以对P1口