第04 MCS-51单片机的8位并行输入输出端口ppt课件.ppt

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1、第四章MCS-51单片机的8位并行输入输出端口本章内容重点掌握MCS-51单片机的四个8位并行I/O口的硬件结构特点和使用。1西华大学电气信息学院郑海春4.1P0口4.2P1口4.3P2口4.4P3口4.5并行端口使用中应注意的问题4.6单片机与继电器等大电流负载的接口本章目录2西华大学电气信息学院郑海春4.1P0口【特点】具有两种工作方式“通用数据I/O双向端口”；“地址、数据总线分时复用”。3西华大学电气信息学院郑海春在作为通用数据I/O端口时，具有较强的输出驱动能力（8个TTL负载）。因输出是“开漏”结构，所以与MOS负载连接时,

2、需要外接一个上拉电阻。作为“地址、数据总线分时复用”使用时，P0口首先输出存储器的低八位地址信号，然后变为数据总线进行数据的输入输出，所以称“分时复用总线”（注意：此时P0口不能再作为通用I/O口）。4西华大学电气信息学院郑海春P0口的位结构图DQ锁存器CL/QP0.x引脚Vcc地址/数据1/0控制(=0时)读锁存器读引脚内部总线写锁存器MUX(控制=0时)Vcc5西华大学电气信息学院郑海春硬件组成：1，一个输出锁存器（D型触发器）；2，二个三态门（控制读引脚或读锁存器）；3，与门和MUX等元件组成的输出控制电路；4，一对场效应晶体管F

3、ET构成的输出电路.6西华大学电气信息学院郑海春P0口的工作原理普通I/O模式下的输出与输入原理；扩展（总线）方式下的工作原理7西华大学电气信息学院郑海春1.P0口的I/O操作（通用I/O端口）在P0口作为通用I/O端口时，控制电路中的“控制”端为“0”电平：此时多路开关MUX接入下方的锁存器的/Q端。因与门的一个输入端为“0”，所以它使上端的FET截止。这就是P0口在做I/O口时输出为“漏极开路”结构的原因。8西华大学电气信息学院郑海春数据经内总线送到锁存器的“D”端，经“/Q”端送场效管应输出极。①总线送“0”时：锁存器的/Q=1，

4、使下端的FET导通（上面的FET截止），端口呈现“0”电平；②总线送“1”时：锁存器/Q=“0”，使下端的FET截止，输出极的两个FET全部截止。在这种情况下，必须通过上拉电阻的作用使端口为高电平。（一）输出操作：MOVP0，A9西华大学电气信息学院郑海春输入操作实际上有两种：①读引脚：用于真正的外部数据输入的通道；②读锁存器：在端口作输出时常使用的操作。a.读引脚：当外部信号通过端口引脚输入时，读引脚上的电平实现信号的输入。如指令：MOVA，P0；A←P0此时，单片机控制“读引脚”的三态门，使引脚处的外部电平经三态门送入内部总线。（二

5、）输入操作MOVA，P010西华大学电气信息学院郑海春在端口电路中,可以发现一个问题：端口在输入（读引脚）时，原来锁存器的状态可能要影响引脚电平的输入。如：原来锁存器的状态为“0”态,电路将不能正确读入.要解决的方法就是让下端的FET截止，即事先向端口写一个“1”。读引脚操作前要事先向该端口写“1”11西华大学电气信息学院郑海春请注意下面的一段程序：MOVP0，#0FFH；0FFH送P0（“写1”）MOVA，P0；从P0口引脚输入数据到A你能正确的分析出指令的操作吗？上述指令执行后P0=？12西华大学电气信息学院郑海春b,读锁存器：端口

6、作输出时的一种操作在这种情况下,读入的数据不是来自引脚，而是端口内部的锁存器的内容。P0.X单片机的引脚设计为输出时13西华大学电气信息学院郑海春当端口输出时（MOVP0，A），往往要再将前面输出的状态取回来，进行再处理然后重新输出。如：ORLP0，A将P0口前次输出的数据与累加器A的内容相“或”后再送回P0口（输出）。此时P0口的数据是从锁存器中读回的，而不是从引脚输入。上述的过程也称之谓“读——修改——写”操作。为什么端口作输出时还要读入操作？14西华大学电气信息学院郑海春凡是这种“读—修改—写”操作，读到的数据都是锁存器的数据而不

7、是读引脚数据。而真正读引脚的指令只有MOVA，P015西华大学电气信息学院郑海春为什么要读锁存器而不去读引脚？为什么“读——修改——写”操作不是从引脚回取信号？因为：引脚信号与外部设备连接，易受外界干扰；引脚上的电平往往不能正确反映前次的输出结果。负载Vcc16西华大学电气信息学院郑海春【举例】在当前状态下，将P0.2的电平变“1”，其余位不变。MOVA,#00000100BORLP0,A这里，ORL指令就是先将P0口的锁存器数据取出，与A相或，结果送回P0口。【思考】：直接使用:MOVA,#00000100BMOVP0,A是否可以？P

8、0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.717西华大学电气信息学院郑海春2.P0口的总线方式控制电路的“控制”=1,此时与门打开,MUX接向“地址/数据”信号.在这种情况下,输出极的两个