MCS-51单片机并行IO端口培训课件.ppt

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1、MCS-51单片机的并行I/O端口7/31/20211内容提要概述内部结构及工作原理各I/O端口的差异并行I/O端口的应用小结7/31/20212一、概述b)输出端口：向输出设备发送各种驱动信号等。单片机->为人服务的机器单片机的I/O口->人机对话的界面和窗口发光二极管数码管蜂鸣器电动机7/31/20214二、内部结构及工作原理（a）P0口的位结构（b）P1口的位结构（c）P2口的位结构（d）P3口的位结构图3MCS-51各端口某位的结构结构上有哪些相同？7/31/20215（a）P0口的位结构（b）P1口的位结构（c）P2口的位结构（d）P3

2、口的位结构图3MCS-51各端口某位的结构数据缓冲器G1、G2输出驱动电路数据锁存器3条控制线2条数据线2.1端口引脚的内部结构图4一条端口引脚内部的基本结构模型有很大的相似性7/31/20216（1）数据锁存器——D触发器D触发器状态表DQn+10101图5D触发器逻辑符号DCPQQCP=0，Q保持不变；CP由0变1时，Qn+1=Dn。D触发器具有：接收并记忆信号的功能7/31/20217（2）数据缓冲器——受控三态门控制端EN=1时，Y=A。控制端EN=0时,Y=Z。三态：高电平、低电平和高阻。受控三态门：对数据传送起协调和缓冲作用受控三态门

3、状态表图6受控三态门逻辑符号7/31/20218（3）输出驱动电路图7NMOS管的逻辑符号及输出驱动电路输出驱动电路具有：反向器的作用栅极漏极源极7/31/202192.2工作原理——3种基本操作输出（写）：经端口引脚输出数据（WL）输入（读）：从端口引脚输入数据（RP）输入（读）：读取端口数据锁存器（RL）图9MCS-51端口工作原理示意图3条控制线2条数据线7/31/202110（1）输出（写）操作图10MCS-51端口写操作示意图XXX锁存器打开7/31/202111（2）输入（读引脚）操作图11MCS-51端口读引脚操作示意图XXG2打开

4、7/31/202112（3）输入（读锁存器）操作图12MCS-51端口读锁存器操作示意图XXG1打开7/31/2021132.3并行端口模块的总体结构图8MCS-51端口的总体结构8条IOD连接数据总线；8条PIN作为8只I/O引脚；同名控制线复联；8只D触发器构成8位锁存器。按字节操作按位操作整体个体7/31/202114三、各并行端口的差异（a）P0口的位结构（b）P1口的位结构（c）P2口的位结构（d）P3口的位结构图13MCS-51各端口某位的结构结构上有哪些不同？7/31/202115（1）P0端口图14P0口每位的内部结构非门G3上拉

5、MOS管VT0（取代了上拉电阻）与门G4切换开关MUXa.地址/数据复用总线b.控制信号线7/31/202116图15P0口不同工作模式的示意图P0端口的工作模式控制信号=00XXX1控制信号=1XXXXX（1）作为普通I/O端口使用（2）作为地址/数据复用总线使用107/31/202117图16P1口每位的内部结构（2）P1端口P1端口只作为普通I/O端口使用。与基本结构模型完全相同7/31/202118（3）P2端口图17P2口每位的内部结构非门G3，VT管栅极串接G3后改接再Q端上。切换开关MUXa.地址总线b.控制信号线7/31/2021

6、19P2端口的工作模式图18P2口两种工作模式示意图控制信号=00（1）作为普通I/O端口使用（2）作为地址总线口使用XXX1X控制信号=1XXX017/31/202120（4）P3端口图19P3口每位的内部结构与非门G4，VT管栅极串接G4后改接在Q端缓冲器G3第二功能输入和输出7/31/202121P3端口的工作模式图20P3口两种工作模式示意图1（1）作为普通I/O端口使用（2）作为地址总线口使用XXX锁存器Q=1第二功能输出信号=1XX1XX7/31/202122P3端口的第二功能定义P3的第二功能涉及到串行口、外部中断、定时器等，这些在

7、后面章节中作详细的介绍。表1P3口每位对应的第二功能7/31/202123三、并行I/O口的应用发光二极管如何应用单片机的I/O口实现控制功能?步进电机单片机（STC89C52）按键实例1实例27/31/202124实例1—单片机控制发光二级管图7单片机控制发光二极管实验要求：并行I/O口连接4个独立按键和8个发光二极管。实现按键对发光二极管的闪烁灯和流水灯的控制。7/31/202125（1）控制对象——发光二极管发光二极管(LED)正极+负极-LED是一种能把电能直接转换成光能的半导体二极管。LED符号：引脚Pn.x=0,LED点亮;引脚Pn.

8、x=1,LED熄灭。7/31/202126（2）输出设备——按键机械式按键按键一种是人向机器发出指令、输入信息的必需设备。K键按下时，引