并行口单片机

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 并行并行I/O口口 MCS-51单片机的并行端口具备三种工作方式1.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；2.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”；3.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

2、【特点】具有两种工作方式1. “通用数据I/O双向端口”；2. “地址、数据复用总线” 。P0口的位结构图D Q 锁存器CL /QP0.x引脚Vcc地址/数据1/0控制(=0时)读锁存器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1. 普通I/O模式下的输出与输入原理；2. 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

3、“0”电平：1.此时多路开关MUX接入下方的锁存器的/Q端。2.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。输出时输出时： D端端=1/Q=0V1截止截止P0.n=1 D端端=0/Q/=1V1导通导通P0.n=0读引脚时读引脚时：P0.n读引脚三态门读引脚三态门1内部总线内部总线读锁存器时读锁存器时：Q端端读锁存器三态门读锁存器三态门2内部总线内部总线 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。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；总线送“1”时：锁

4、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：（一）输出操作： MOV P0，A 输入操作实际上有两种读引脚：用于真正的外部数据输入的通道； 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： MOV A，P0 ； AP0 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 MOV A，P0注意：注意：读引脚操作前要事先向该端口写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： MOV P0，

5、#0FFH ；0FFH送P0（ “写1”） MOV A ， 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（MOV P0，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：ORL P0，A将将P0口前次输出的数据与累加器口前次输出的数据与累加器A的内容相的内容相“或或”后在送回后在送回P0口（输出）。此时口（输出）。此时P0口的数据是从锁口的数据是从锁存器中读回的，而不是从引脚输入。存

6、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 、MOV Px ,y 、 CLR Px ,y和SET Px ,y。 而真正读引脚的指令只有 MOV A，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：1.引脚信号与外部设备连接，易受外界干扰；2.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口的口的地址地址/数据分时复用方式

7、数据分时复用方式（控制端控制端=1）“地址地址/数据数据” 端无条件输入端无条件输入/输出，是严格意义上输出，是严格意义上的的双向口双向口由于上部由于上部FET管不再被管不再被“控制控制”信号关闭，所以信号关闭，所以此时口线可以输出高电平，即不用外加上拉电阻。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。1.做通用数据I/O端口并与MOS器件连接时，必须外接“上拉电阻”，否则不

8、能正确的输出高电平；2.在输入操作前, 必须先向端口“写1；3.“读引脚”与“读锁存器”是不同的两个数据通道；4.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:单纯的通用单纯的通用I/O端口端口输出时输出时： D端端=1/Q=0V截止截止P1.n=1 D端端=0/Q=1V导通导通P1.n=0V21读引脚时读引脚时：P1.n读引脚三态门读引脚三态门1内部总线内部总线读锁存器时读锁存器时：Q端端读锁存器三态门读锁存器三态门2内部总线内部总线2. P1口口 3. P3口口 P3.n = 1个锁存器个锁存器 + 2个三态缓冲器

9、个三态缓冲器 + 1个第二个第二功能控制单元功能控制单元 + 1个输出驱动单元个输出驱动单元3412第二输入功能第二输入功能VP3口具有通用口具有通用IO口工作方式口工作方式 + 第二功能方式第二功能方式输出时输出时： D端端=1Q=1V截止截止P1.n=1 D端端=0Q=0V导通导通P1.n=0读引脚时读引脚时：P1.n读引脚三态门读引脚三态门1内部总线内部总线（需先写（需先写1）读锁存器时读锁存器时： Q端端读锁存器三态门读锁存器三态门2内部内部总线总线3412第二输入功能第二输入功能V第二输第二输出功能出功能 = “1”(与非与非门开锁门开锁)P3口的第二功能方式：口的第二功能方式： 输

10、出时输出时：第二输出功能：第二输出功能 = 1与非门输出与非门输出0V截止截止P3.n=1 第二输出功能第二输出功能 = 0与非门输出与非门输出1V导通导通P3.n=0输入时输入时：P3.n驱动门驱动门4第二输入功能（也需先第二输入功能（也需先使使V截至）截至）D端端 写写 “1”(与非门与非门开锁开锁)3412第二输入功能第二输入功能V P3口第二功能定义口第二功能定义 引脚引脚名称名称第二功能定义第二功能定义P3.0RXD串行通信数据接收端串行通信数据接收端输入输入P3.1TXD串行通信数据发送端串行通信数据发送端输出输出P3.2外部中断外部中断0请求端口请求端口输入输入P3.3外部中断外

11、部中断1请求端口请求端口输入输入P3.4T0定时器定时器/计数器计数器0外部计数输入端外部计数输入端口口输入输入P3.5T1定时器定时器/计数器计数器1外部计数输入端外部计数输入端口口输入输入P3.6片外数据存储器写选通片外数据存储器写选通输出输出P3.7片外数据存储器读选通片外数据存储器读选通输入输入INT0WRINT1RD4. P2口口 P2.n = 1个锁存器个锁存器 + 2个三态缓冲器个三态缓冲器 + 1个输出控个输出控制单元制单元 + 1个输出驱动单元个输出驱动单元VP2口可以实现通用口可以实现通用I/O口和地址输出口两种功能口和地址输出口两种功能输出时输出时： D端端=1Q端端=1

12、V截止截止P2.n=1 D端端=0Q端端=0V导通导通P2.n=0读引脚时读引脚时：P2.n读引脚三态门读引脚三态门内部总线（需要先写内部总线（需要先写“1”）读锁存器读锁存器： Q端端读锁存器三态门读锁存器三态门内部总线内部总线P2作为作为通用通用I/O口口时（时（控制端控制端=0，MUX-Q）V输出时输出时：地址端：地址端=1V截止截止P2.n=1 地址端地址端=0V导通导通P2.n=0P2作为作为地址输出口地址输出口时（时（控制端控制端=1，MUX-地址地址）V1. 直接做输出口直接做输出口P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.780C51+5V例例1：用：用80

13、C51的的P1口驱动口驱动8个发光个发光二极管，使二极管，使8个发个发光二极管由左向光二极管由左向右轮流点亮。右轮流点亮。P0 P3并行口的基本用途并行口的基本用途 P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.780C51+5V例例2：用用80C51的的P1口驱动口驱动1个数码个数码管，制成管，制成1位秒表位秒表.abcdefgDpabcdefgDp2. 直接做输入口直接做输入口P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.780C51+5V例例1：用：用80C51的的P1口传送口传送8个开关状态，用个开关状态，用P2口显口显示示8个开关状态。个开关状态。P2

14、.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7+5V80C51+5V例例2：用：用80C51的的P1口驱动口驱动8个发光二极管，个发光二极管，P3.4接一个开关接一个开关K1，当开关按下时，当开关按下时，8个发光二极管由左向右轮流点亮；开关个发光二极管由左向右轮流点亮；开关断开时，断开时，8个发光二极管不亮。个发光二极管不亮。P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5VP3.43、可作为串行通信通道、可作为串行通信通道（例如，双机通讯的连接（例如，双机通讯的连接通道）通道）4、可作为外部设备的连接通道、可作为外部设备的连接通道（例如，存储器扩展（例如，存

15、储器扩展通道）通道）P0P3小结小结1. 结构结构2. 功能功能B0HA0H 90H80H SFR地址地址 第二功能第二功能 总线端口总线端口准双向准双向IO口口P3P2P1P0内部上拉电阻内部上拉电阻输出控制输出控制MUX开关开关D锁存器锁存器P3P2P1P0端口小结端口小结P0口：8位，漏极开路的双向I/O口当外扩存储器及外扩存储器及I/O接口芯片时接口芯片时，作低8位地址总线地址总线及数据总线数据总线的分时复用分时复用端口。作通用的通用的I/O口口时时，需加上拉电阻需加上拉电阻。作为通用I/O输入，应先向端口写入1。P0口大多作为地址口大多作为地址/数据复用口使用，就不能再作为通数据复用口使用，就不能再作为通用用I/O口使用。口使用。P1口、P2口、P3口均为准双向口。注意：准双向口与双向口的差别准双