并行输入输出接口及其应用.ppt

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1、8051单片机结构1概述28051并行输入输出端口结构3I/O端口的简单应用4I/O口用于显示器键盘I/O接口的作用1.速度协调。大多数的外设速度很慢，无法和µs或ns数量级的单片机速度相比。单片机只有在确认外设已为数据传送做好准备的前提下,才能进行I/O操作。2.输出时数据锁存。由于单片机工作速度快，数据在数据总线上保留的时间十分短暂，无法满足慢速外设的数据接收。I/O电路应具有数据锁存器，以保证接收设备接收。3.输入三态缓冲。输入设备向单片机输入数据时，但数据总线上面可能“挂”有多个数据源，为不

2、发生冲突，只允许当前正在进行数据传送的数据源使用数据总线，其余的应处于隔离状态。4.数据转换。一般情况下，CPU与接口进行并行数据传送。许多情况也需要传送模拟信号、串行信号，这需要数字模拟转换、并行串行转换等。1概述接口的概念：I/O接口（Interface）：是指单片机与外设间的I/O接口电路。I/O端口（Port）：简称I/O口，指具有端口地址的寄存器或缓冲器。一个I/O接口芯片可以有多个I/O端口：（1）数据口（2）命令口（3）状态口I/O端口编址是给所有I/O接口中的寄存器编址。P0.0P

3、0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7标准8051单片机有4个8位并行I/O口：P0，P1，P2，P3。均可作为双向I/O端口使用。P0：访问片外扩展存储器时，复用为低8位地址线和数据线P2：高8位地址线P1：双向I/O端口P3：还具有第二功能12345678910

4、11121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051875189C511.P0口当系统不进行片外的ROM扩展，也不进行片外RAM扩展时，P0用作通用I/O口。在这种情况下，单片机硬件自动使多路开关MUX接向锁存器的反相输出端。Vcc控制QQDCT1P0口内部结构读锁存器读引脚锁存器内部总线写锁存器地址/数据P0.x多路开关T25.28051并行输入输出端口结构作输出口时，CPU执行口的输出指令，内

5、部数据总线上的数据在“写锁存器”信号的作用下由D端进入锁存器，经锁存器的反向端送至场效应管T2，再经T2反向，在P0.X引脚出现的数据正好是内部总线的数据。作输入口时，数据可以读自口的锁存器，也可以读自口的引脚。这要根据输入操作采用的是“读锁存器”指令还是“读引脚”指令来决定。与门输出的“0”使输出驱动器的上拉场效应管T1处于截止状态。输出驱动级工作在需外接上拉电阻的漏极开路方式。1、I/O输出工作过程：当写锁存器信号CP有效，数据总线的信号→锁存器的输入端D→锁存器的反向输出Q非端→多路开关→V2

6、管的栅极→V2的漏极到输出端P0.X。这时多路开关的控制信号为低电平0，V1管是截止的，所以作为输出口时，P0是漏极开路输出，当驱动上接电流负载时，需要外接上拉阻。 下图就是由内部数据总线向P0口输出数据的流程图2、地址输出过程控制信号为1，地址信号为“0”时，与门输出低电平，V1管截止；反相器输出高电平，V2管导通，输出引脚的地址信号为低电平；反之，控制信号为“1”、地址信号为“1”，“与门”输出为高电平，V1管导通；反相器输出低电平，V2管截止，输出引脚的地址信号为高电平。3、作为数据总线的输出

7、过程如果该指令是输出数据，如MOVX @DPTR，A（将累加器的内容通过P0口数据总线传送到外部RAM中），则多路开关“控制”信号为‘1’，“与门”解锁，与输出地址信号的工作流程类似，数据据由“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。在执行“MOV”类输入指令时（如：MOVA，P0），内部产生的操作信号是“读引脚”。注意，在执行该类输入指令前要先把锁存器写入“1”，使场效应管T2截止，使引脚处于悬浮状态，可以作为高阻抗输入。1、I/O读引脚工作过程：读芯片引脚上的数据时，读引脚缓冲器

8、打开，通过内部数据总线输入在读入端口引脚数据时由于输出驱动FET(T2)并接在引脚上，如果FET(T2)导通就会将输入的高电平拉成低电平，以致于产生误读。在端口进行输入操作前，应先向端口锁存器写入“l”，也就是使锁存器＝0，因为控制线C＝0，因此T1和T2全截止，引脚处于悬浮状态，可作高阻抗输入。这就是所谓的准双向口的含义。2、I/O读锁存器工作过程：通过打开读锁存器三态缓冲器读取锁存器输出端Q的状态执行“读—修改—写”类输入指令时（如：ANLP0，A），内部产生的“