单片机课件c3-2IO口.ppt

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1、3.2单片机I/O口原理及应用I/O口的特点基本功能：输入、输出准双向工作操作灵活：字节、位处理输入方式：管脚、锁存器附加功能：总线扩展、专用功能驱动能力：P0更强，外接上拉电阻数量：4口32bit（管脚）要求：知其然，知其所以然1I/O口介绍单片机共有P0、P1、P2、P3四个8位准双向输入输出端口，每个端口都有锁存器、输出驱动器和输入缓冲器，都能作输入输出口用。每个I/O端口既可按字节操作，也可按位处理，总共占32根引脚。作输入时，分为读管脚和读锁存器两种方式。P0和P2还可作为系统扩展总线，可用于对外部存储器的访问。P3口还有特殊功能。单片机对外界进行控制，是通过I/

2、O口实现的，因此I/O口具有重要性。2在进行系统扩展时，P2口作为高8位地址线，P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。51单片机4个I/O端口的线路设计非常巧妙，学习I/O端口逻辑电路，不但有利于正确合理地使用端口，而且会对设计单片机外围逻辑电路有所启发。下面简单介绍输入/输出端口结构。33.2.1P1口、P3口的内部结构一、P1口的内部结构由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱动电路组成----准双向口。DQCLKQP1.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚VCCRTP1口引脚41.输出功能内部数据通过时钟保存在锁存器中，反相端连接到输出驱动电路，在管脚上同相输出。

3、DQCLKQP1.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚VCCRTP1口引脚52.输入功能：读引脚或读锁存器读引脚：I/O口作为源操作数的指令。下面一个缓冲器用于读端口引脚数据，当执行该类指令时，读脉冲把该三态缓冲器打开，这样端口引脚上的数据经过缓冲器读入到内部总线。DQCLKQP1.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚VCCRTP1口引脚6读锁存器I/O口作为目的操作数的指令，读取输出锁存器的状态。上面一个缓冲器用于读端口锁存器数据。DQCLKQP1.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚VCCRTP1口引脚7读锁存器原因：如果原端口输出为1，且端口负载恰是一个晶体管基极，那么导通了的P

4、N结会把端口引脚高电平拉低（见图）。若直接读端口引脚信号，将会把原输出的“1”电平误读为“0”电平。采用读输出锁存器代替读引脚，可避免上述错误。8准双向口：下图中，在读入端口数据时，由于输出驱动FET并接在引脚上，如果T导通，就会将输入的高电平拉成低电平，产生误读。所以在端口进行输入操作前，应先向端口锁存器写“1”，使T截止，引脚处于悬浮状态，变为高阻抗输入。这就是准双向口的含义。DQCLKQP1.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚VCCRTP1口引脚9P1口工作原理输出高低电平的实现（各个组成器件功能的理解）输入状态的实现，两种输入操作的区别（源操作数或目的操作数指令，C5

5、1定义位变量sbit）输入操作的条件？准双向口的含义10二、P3口的一位结构DQCLKQP3.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚VCCRTP3口引脚第二输入功能第二输出功能1.作为通用I/O口与P1口类似----准双向口(W=1)W1112.P3口的第二功能(Q=1)DQCLKQP3.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚VCCRTP3口引脚第二输入功能第二输出功能此时引脚部分输入(Q=1、W=1),部分输出(Q=1、W输出)。W12P3口第二功能各引脚功能定义：P3.0：RXD串行口输入P3.1：TXD串行口输出P3.2：INT0外部中断0输入P3.3：INT1外部中断1输入P3

6、.4：T0定时器0外部输入P3.5：T1定时器1外部输入P3.6：WR外部写控制P3.7：RD外部读控制133.2.2P0口、P2口的内部结构一、P2口的内部结构1.P2口作为普通I/O口DQCLKQMUXP2.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚地址控制VCCRTP2口引脚CPU发出控制电平“0”，使多路开关MUX倒向锁存器输出Q端，构成一个准双向口。其功能与P1相同。142.P2口作为地址总线在系统扩展片外存储器且容量超过256B时，CPU发出控制电平“1”，使多路开关MUX连接内部地址线。此时，P2输出高8位地址。DQCLKQMUXP2.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚地

7、址控制VCCRTP2口引脚15由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱动电路及控制电路组成。从图中可以看出，P0口既可以作为I/O用，也可以作为地址/数据线用。DQCLKQMUXP0.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚地址/数据控制VCCT1T2P0口引脚二、P0口的内部结构161.P0口作为普通I/O口①输出时CPU发出控制电平“0”封锁“与”门，将输出上拉场效应管T1截止，同时使多路开关MUX连接锁存器输出端。DQCLKQMUXP0.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚地址/数据控制VCCT1T2P0口引脚17这