输入输出端口课件.ppt

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1、第七章输入输出端口◆在PIC16F877单片机中，共有五个I/O端口：端口A、B、C、D和E。◆端口的一些引脚通过对相应的专用寄存器的设置选择用作多功能复用，既可作为一般通用的I/0引脚，也可作为某些部件特殊功能的输入/输出引脚。◆一旦作为特殊功能引脚，这些引脚不再用作一般的I/O功能。7.1I/O端口功能的通用结构◆PIC16F877单片机有5个I/O端口，它们的设计思想和内部结构都是不同的，即使同一个端口各个引脚的内部结构也存在差异。◆但就其通用的输入/输出功能，则具有类似的线路结构。◆基本端口内部结构如下图，主要包括：3个D触发器组成的输入/输出数据锁存电路和方向选择锁存电路；◆2个

2、三态门控电路；◆二输入“与”门和“或”门组成数据输出的前向通道；◆由P沟道场效应管和N沟道场效应管构成互补推挽的电流输出级。I/OPin读端口内部数据总线读TRISDQDQVDDVSSPNDQ写方向控制写端口控制＆≥111到A/D转换器模拟输入选择ENQQ＆输出锁存D1方向锁存D2输入锁存D3输入缓冲器◆在PIC系列单片机中，每个端口都至少对应着两个特殊功能寄存器，◆分别是数据寄存器（PORTX）和方向寄存器（TRISX），◆也就是说PIC单片机把I/O端口当作寄存器来访问（即读出或写入）。◆I/O端口的方向寄存器是定义其端口引脚的输入/输出状态；◆而I/O端口的数据寄存器是用于其端口输入

3、/输出数据的桥梁，或称为数据缓冲器。7.1.1设置端口的输入/输出状态◆根据I/O端口引脚的输入/输出状态，对该端口的数据方向控制寄存器(TRISX)进行初始化定义。◆若把TRIS某位设置为“1”，则相应的PORT端口引脚定义为输入端；◆若把TRIS某位设置为“0”，则相应的PORT端口引脚定义为输出端。1、定义输入线◆当把某个端线定义为输入状态时，信号“1”通过单片机的内部数据总线加至方向锁存器D2的输入端，在写方向控制信号的触发下写入D2锁存。◆此时，D2的Q=1，上部的“或”门封闭，其输出恒定为“1”，这就导致P沟道场效应管截止；◆Q=1则Q=0，下部的“与”门封闭，其输出恒定为“0

4、”，这就导致N沟道场效应管截止。◆正是由于数据输出通道的封闭，数据只能从外部单向输入。11010I/OPin读端口内部数据总线读TRISDQDQVDDVSSPNDQ写方向控制写端口控制＆≥111到A/D转换器模拟输入选择ENQQ＆输出锁存D1方向锁存D2输入锁存D3输入缓冲器P沟道场效应管截止N沟道场效应管截止◆当I/O端口引脚用于输入数据时，方向控制寄存器TRISX的对应位必须设置为“1”。◆根据“或”门和“与”门的接线方式，不论另一个输入端的信号如何，此时这2个门的输出均被封闭，即处于高阻状态。◆因此，在这种情况下，上下2个场效应管都处于截止状态，I/O输出数据通道是关闭的。◆外部I/

5、O引脚数据，经过输入缓冲器调整连接到输入数据锁存器D3的输入端，通过读端口数据触发信号完成数据的输入。读端口数据触发信号主要有2个作用:◆锁存输入数据。读端口脉冲信号，经反向器触发锁存外部I/O引脚的输入数据。◆临时占用内部数据总线。作为门控信号临时打开三态门，以便让输入数据锁存器的输出连通单片机的内部数据总线。◆数据输入时应特别注意，外部提供的数据信号并不会自动锁存，必须保持足够长的时间，直到指令读入为止。2、定义输出线◆当把某个端线定义为输出状态时，信号“0”通过单片机的内部数据总线加至方向锁存器D2的输入端，在写方向控制信号的触发下写入D2锁存。◆此时，D2的Q=0，上部的“或”门恒

6、定开放，“或”门的输出直接由来自数据锁存器D1的输出决定；◆D2的Q=0时Q=1，下部的“与”门也恒定开放，“与”门的输出直接由来自数据锁存器D1的输出决定。◆数据输出通路被打开，被定义为输出状态。001I/OPin读端口内部数据总线读TRISDQDQVDDVSSPNDQ写方向控制写端口控制＆≥111到A/D转换器模拟输入选择ENQQ＆输出锁存D1方向锁存D2输入锁存D3输入缓冲器输出数据“1”◆信号“1”通过单片机的内部数据总线加至输出数据锁存器D1的输入端，在写端口控制信号CK的触发下写入D1锁存。◆从D1的反向器输出端Q输出“0”，此时的“或”门处于直通状态，“或”门的输出也为“0”

7、，因而P沟道场效应管导通；◆同样，“与”门的输出为“0”，导致N沟道场效应管截止。◆正是由于上部的场效应管导通而下部的场效应管截止，此时I/O输出引脚被拉至高电平“1”，同原来内部数据总线信号一致，内部的数据“1”被间接输出。110P沟道场效应管导通，输出端与电源正极性端接通I/OPin读端口内部数据总线读TRISDQDQVDDVSSPNDQ写方向控制写端口控制＆≥111到A/D转换器模拟输入选择ENQQ＆输出锁存D1方