单片机功能单元课件.ppt

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1、福州大学物理与信息工程学院单片机原理及应用7/28/20211福州大学物理与信息工程学院第四章MCS-51单片机功能单元4.1MCS-51单片机的并行I/O接口7/28/20212福州大学物理与信息工程学院4.1四个8位并行I/O口MCS-51单片机有4个8位并行I/O口，共占32根I/O引脚，单片机扩展时，这些I/O引脚又作为扩展总线用。其中P0口作为地址/数据总线，分时输出低8位地址和传送8位数据；P2口作为高8位地址总线；P3口也具有第二功能。这是由接口的特殊结构所决定的。每一个口都包含一个锁存器，一个

2、输出驱动器和两个（P3口为3个）输入缓冲器。各口的结构也有些差异，下面分别介绍。7/28/20213福州大学物理与信息工程学院一、并行I/O口的功能结构（一）P1口1、接口结构图2.15接口结构中锁存器起输出锁存作用，8位锁存器组成特殊功能寄存器P1。7/28/20214福州大学物理与信息工程学院一、并行I/O口的功能结构（一）P1口2、接口功能P1口只有一种功能——通用输入输出接口。7/28/20215福州大学物理与信息工程学院一、并行I/O口的功能结构（二）P2口P2口一位结构如下图所示，与P1相比，多了

3、一个多路开关MUX，因此P2具有双重功能：通用I/O口和高8位地址总线口。1、接口结构7/28/20216福州大学物理与信息工程学院（二）P2口2、接口功能一、并行I/O口的功能结构（1）地址总线单片机扩展时，“控制”信号使MUX打向右边，内部的地址线经反相器与输出驱动器相连，于是内部“地址”信号可以由P2口引脚输出，此地址信号为高8位地址。（2）通用I/O接口作为通用I/O口时，“控制”信号使MUX打向左边，这时P2口电路结构与P1口相同，其功能和用法亦与P1口相同，负载能力也相同。7/28/20217福州

4、大学物理与信息工程学院（三）P3口P3口一位的结构如下图所示，与P1口相比多了一个与非门和一个输入缓冲器，所以它除了可作为一般I/O口外，还具有第二功能。1、接口结构一、并行I/O口的功能结构7/28/20218福州大学物理与信息工程学院（三）P3口2、接口功能一、并行I/O口的功能结构（1）通用I/O接口作为通用I/O接口时，“第二功能输出”线为“1”，接口的电路结构与P1口相同，所以功能和用法均与P1相同。（2）第二功能当P3口作为第二功能使用时，各位定义如下:P3.0RXD（串行输入通道）P3.1TXD

5、（串行输出通道）P3.2INT0（外中断0输入端）P3.3INT1（外中断1输入端）P3.4T0（定时器0外部输入）P3.5T1（定时器1外部输入）P3.6WR（外部数据存贮器写选通）P3.7RD（外部数据存贮器读选通）可见有些信号为输出，有些信号为输入，为使第二功能信号能顺畅的输入或输出，该口锁存器的状态必须为“1”。7/28/20219福州大学物理与信息工程学院（四）P0口1、接口结构P0口的一位的结构如下图所示。其中输出驱动电路由一对FET（场效应管）组成，其工作状态由输出控制电路控制。P0口可作为通用

6、I/O接口，也可作为地址/数据总线口。一、并行I/O口的功能结构7/28/202110福州大学物理与信息工程学院（四）P0口2、接口功能一、并行I/O口的功能结构（1）地址/数据总线这时“控制”信号为1，多路开关MUX向上，地址/数据信号反相后经多路开关送到下一个场效应管的栅极。如果地址/数据信号为1，则下一个场效应管截止上一个场效应管导通，引脚为高电平；若地址/数据信号为0，则下一个场效应管导通上一个场效应管截止，引脚为低电平，即地址/数据信号可顺利的到达引脚。（2）通用I/O接口此时“控制”信号为“0”，

7、多路开关MUX向下，输出驱动器处于开漏状态，故需外接上拉电阻，这种情况下，电路结构与P1相同，所以也是一个准双向口，当要作为输入时，必须先向口锁存器写“1”。7/28/202111福州大学物理与信息工程学院二、并行I/O口的操作所谓并行I/O口的操作，是作为普通输入输出口时的操作。1、字节操作输出：MOVP1,A;(P1)←(A)MOVP1,#data;(P1)←dataMOV1,direct;(P1)←direct输入：MOVA,P1;(A)←(P1)MOVdirect,P1;(direct)←(A)7/2

8、8/202112福州大学物理与信息工程学院二、并行I/O口的操作2、位操作置位：SETBP1.i;(P1.i)←1清位：CLRP3.i;(P1.i)←0输出：MOVP1.i,C;(P1.i)←C输入：MOVC,P3.i;(C)←(P1.i)跳转：JBCP1.i,rel;P1.i=0,跳转且P1.i←0逻辑运算:ANLC,P3.i;CY←(P3.i·CY)7/28/202113福州大学物理与信息工程学