第2章-4并行口单片机ppt课件.ppt

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1、CPU输入输出端口外部设备内总线MCS-51并行I/O端口是实现单片机与外部进行并行数据交换的通道。2.4并行I/O口MCS-51单片机的并行端口具备三种工作方式通用I/O方式：直接与外部设备连接，实现数据的并行交换。常用于“最小系统”模式的设计；总线方式：当系统要与外部ROM、RAM或ADC等器件进行连接时，采用类似于微机系统的三总线结构进行设计，部分端口承担总线的功能。此时系统称为“扩展系统”；第二功能方式：由于引脚的限制，内部信号无法正常输入输出。因此借用I/O端口引脚作为内部信号通道也是一种不得已的方法。当端口作为总线或第二功能时，就不能再做I/O。1.P0口【特点】具有两种工作方式“

2、通用数据I/O双向端口”；“地址、数据复用总线”。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)Vcc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FET构成的输出电路。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。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

3、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。输出时：D端=1→/Q=0→V1截止→P0.n=1D端=0→/Q/=1→V1导通→P0.n=0读引脚时：P0.n→读引脚三态门1→内部总线读锁存器时：Q端→读锁存器三态门2→内部总线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，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：MOVP

4、0，A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）输入操作MOVA，P0注意：读引脚操作前要事先向该端口写“1”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=？b,读锁存器：端口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

5、内部的锁存器的内容。P0.X单片机的引脚设计为输出时当端口输出时（MOVP0，A），往往要再将前面输入的状态取回来，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”后在送回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？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是读引脚数据。这种“读—修改—写”的操作有：ORL、XRL、JBC、CPL、INC、DEC、DJNZ、MOVPx,y、CLRPx,y和SETPx,y。而真正读引脚的指令只有MOVA，

6、P0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Vcc2，P0口的地址/数据分时复用方式（控制端=1）“地址/数据”端无条件输入/输出，是严格意义上的双向口由于上部FET管不再被“控制”信号关闭，所以此时口线可以输出高电平，即不用外加上拉电阻。只要CPU执行MOVX、MOVC（外ROM）指令，P0、P2口就自动变为数据/地址总线。在进行硬件系统的设计中，如果使用了外部存储器时，P0口成为整个系统的地址/数据复用总线。换句话，P0口不能再作为通用的I/O端口。做通用数据

7、I/O端口并与MOS器件连接时，必须外接“上拉电阻”，否则不能正确的输出高电平；在输入操作前,必须先向端口“写1；“读引脚”与“读锁存器”是不同的两个数据通道；在总线方式时，P0口不能再做通用的I/O端口。它分时输出地址、数据总线的信息（此时引脚不用外接上拉电阻）。P0口特点小结:单纯的通用I/O端口输出时：D端=1→/Q=0→V截止→P1.n=1D端=0→/Q=1→V导通→P1.n=0V21读引