第5章 输入、输出接口P0～P3--1

1、武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P31 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P32 PO POP3P3端口的功能和内部结构端口的功能和内部结构 PO POP3P3端口的端口的本章介绍的主要内容本章介绍的主要内容武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P335.1 PO5.1 POP3P3端口的功能和内部结构端口的功能和内部结构 5.1.1 5.1.1 端口功能端口功能 51 51单片机有

2、单片机有四个四个I/OI/O口口： P0P0、P1P1、P2P2、P3P3 可字节可字节I/OI/O，可按位，可按位I/OI/O，共，共3232根口线根口线 口线大都有口线大都有双重双重功能，介绍如下：功能，介绍如下：武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P34 PO PO口口： 1. 1.作为输入作为输入/ /输出口输出口 2.2.作为低作为低8 8位地址位地址/ /数据总线数据总线 , ,扩展时扩展时分时复用分时复用 P1 P1口口： 1 1. .作为输入作为输入/ /输出口输出口 2 2. .在增强型在增强型(52(52

3、系列系列) )和和ISPISP型型( (在系统在系统编程型编程型) )中有新功能中有新功能. .武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P35P2P2口口： 1.1.作为输入作为输入/ /输出口输出口 2.2.作为高作为高8 8位地址总线位地址总线 P3P3口口： 1.1.作为输入作为输入/ /输出口输出口 2.2.作第二功能使用作第二功能使用，每一位功能定义如，每一位功能定义如下下: :武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P3 RD （外部外部RAM读选通信

4、号）读选通信号） P3.7 P3.7 WR （外部外部RAM写选通信号）写选通信号）P3.6 P3.6 T1 T1 （定时器定时器1 1外部计数脉冲输入）外部计数脉冲输入）P3.5 P3.5 T0 T0 （定时器定时器0 0外部计数脉冲输入）外部计数脉冲输入）P3.4 P3.4 P3.3 P3.3 P3.2 P3.2 TXD TXD （串行输出线）串行输出线）P3.1 P3.1 RXD RXD （串行输入线）串行输入线） P3.0 P3.0 第二功能第二功能 端口引脚端口引脚 INT0 INT0（外部中断外部中断0 0输入线）输入线）INT1INT1（外部中断外部中断1 1输入线）输入线） 武

5、汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P37 5.1.2 5.1.2 端口的内部结构端口的内部结构 四个端口的四个端口的一位一位结构见教材图结构见教材图5.15.1 共同之处：共同之处：每个端口功能不同，内部结构亦有不同每个端口功能不同，内部结构亦有不同 都有两个输入缓冲器都有两个输入缓冲器 都有锁存器都有锁存器( (即专用寄存器即专用寄存器POPOP3)P3)都是场效应管输出驱动都是场效应管输出驱动武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P38P0.0P0.0P

6、0.7: P0.7: 双向双向I/OI/O口口扩展时分时复用作为扩展时分时复用作为双向双向8 8位数据口位数据口和和输出低输出低8 8位地址位地址不扩展时作为不扩展时作为准双向准双向I/OI/O口口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P3912DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据控制控制 引脚引脚P0.X34VccP0口T1 T2武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P310控制控制=0 =0 时时，此脚

7、可作此脚可作输入口输入口（事先须对其写事先须对其写“1”1”）12DQCK/Q读引脚读引脚 =1 读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据控制控制 引脚引脚P0.X340 01 0 0 截截止止 截截止止 =0 VccP0口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P311控制控制=0 =0 时时，此脚可作此脚可作输出口输出口（事先须外接上拉电阻事先须外接上拉电阻）（1 1）输出输出1 1 时时12DQCK/Q读引脚读引脚 =0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据控制控制 引

8、脚引脚P0.X340 01 0 0 截截止止 截截止止 =0 VccP0口1 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P312控制控制=0 =0 时时，此脚可作，此脚可作输出口输出口（事先须外接上拉电阻事先须外接上拉电阻）（2 2）输出输出 0 0 时时12DQCK/Q读引脚读引脚 =0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据控制控制 引脚引脚P0.X340 00 11 截截止止 导导通通 =0 VccP0口0 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接

9、口P0P0P3P313控制控制=1 =1 时时，此脚作地址，此脚作地址/ /数据数据复用口复用口：（1 1）输出地址输出地址/ /数据数据 =0=0 时时12DQCK/Q读引脚读引脚 =0 读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据控制控制=1 引脚引脚P0.X341 0 1 1 =0 导导通通 截截止止 =0VccP0口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P314控制控制=1 =1 时，此脚作地址时，此脚作地址/ /数据数据复用口复用口：（2 2）输出地址输出地址/ /数据数据 =1=1 时时12D

10、QCK/Q读引脚读引脚 =0 读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据控制控制=1 引脚引脚P0.X341 1 0 0 =1 截截止止 导导通通 =1VccP0口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P315控制控制=1 =1 时，此脚作地址时，此脚作地址/ /数据数据复用口复用口： （3 3）输入数据时，输入指令将使引脚与内部总线直通输入数据时，输入指令将使引脚与内部总线直通12DQCK/Q读引脚读引脚 =1 读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据控制控制=1 引脚引脚P

11、0.X34VccP0口T1 T2 0 自动写自动写1武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P316注意：注意： 1 1)PO)PO作作I/OI/O口使用口使用( (非扩展非扩展, ,少见少见) )2)PO2)PO口作地址口作地址/ /数据线数据线 ( (扩展扩展, ,多见多见) )3)3)当作输入端口使用时，应先对该口写入当作输入端口使用时，应先对该口写入“1 1”使场效应管使场效应管T2T2截止，再进行读入操作，以防截止，再进行读入操作，以防场效应管处于导通状态，使引脚钳位到零，场效应管处于导通状态，使引脚钳位到零，而引起误

12、读。而引起误读。 4)4)作为作为I/OI/O口使用时，需外接口使用时，需外接10K10K的上拉电阻。的上拉电阻。武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P3172. P1口口 字节地址字节地址90H,位地址位地址90H97H P1.0P1.7: P1.0P1.7: 准双向准双向I/OI/O口口 输出时一切照常，输出时一切照常，输入输入时要先对其写时要先对其写“1 1”21DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片

13、机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P31821DQCK/Q读引脚读引脚 =1 读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻输入输入数据时，要先对其写数据时，要先对其写“1”1” 1 1 0 截截止止 P1P1口口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P31921DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻输出输出数据数据 1 时时 1 1 0 截截止止 =1 P1口武汉科

14、技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P32021DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻输出输出数据数据 0 时时 0 0 1 =0 导导通通 P1口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P321注意：注意： P1 P1口作口作I/OI/O口使用，当输入时，同口使用，当输入时，同P0P0一样一样, ,要先对该口写要先对该口写“1 1” MOV P1,#0FFH; MOV P1,#0FFH

15、; 1)P1 1)P1输出时输出时: :输出全输出全1P11P1口口 2)P1 2)P1输入时输入时: :读读P1P1引脚预备动作引脚预备动作武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P32221DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 控制控制 引脚引脚P2.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc3. P23. P2口口 字节地址字节地址0A0H,0A0H,位地址位地址0A0H0A0H0A7H0A7HP2.0P2.0P2.7 P2.7 准双向准双向I/OI/O口口 扩展时输出高扩展时

16、输出高8 8位地址位地址 不扩展时作为准双向不扩展时作为准双向I/OI/O口口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P323控制控制=1=1时，此脚作通用时，此脚作通用输出口：输出口： 输出输出=1=1时时21DQCK/Q读引脚读引脚 =0 读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位控制控制 引脚引脚P2.X1 1 0 截截止止 3内部上拉电阻内部上拉电阻11 Vcc=1=1 P2口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P324读引脚读

17、引脚 =0 控制控制=1 =1 时，此脚作通用时，此脚作通用输出口：输出口：输出输出=0 =0 时时21DQCK/Q读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位控制控制 引脚引脚P2.X0 1 导导通通 3内部上拉电阻内部上拉电阻0 Vcc=0=1 P2P2口口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P325控制控制=0 =0 时，此脚作时，此脚作高高8 8位地址位地址输出口输出口输出输出 =1 =1 时时Vcc 21DQCK/Q读引脚读引脚 =0 读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址

18、高8位位控制控制=0 引脚引脚P2.X1 0 截截止止 3内部上拉电阻内部上拉电阻1 =1 =1P2口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P32621DQCK/Q读引脚读引脚 =0 读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 控制控制=0 引脚引脚P2.X0 1 导导通通 3内部上拉电阻内部上拉电阻0 =0 Vcc =0控制控制=0 =0 时，此脚作时，此脚作高高8 8位地址位地址输出口输出口输出输出 =0 =0 时时P2P2口口注意：注意：P2P2口的几位作地址线时，剩下的口线不能口的几位作地址线时

19、，剩下的口线不能作作I/OI/O口线使用。口线使用。武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P3274. P34. P3口字节地址口字节地址0B0H,0B0H,位地址位地址0B0H0B0H0B7H0B7HP3.0P3.0P3.7: P3.7: 双功能口双功能口具有特定的第二功能具有特定的第二功能不使用第二功能时为不使用第二功能时为准双向准双向I/OI/O口口21DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线第二功能输出第二功能输出引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc第二功能输入第二功能输入

20、武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P328第二功能输出时，内部自动第二功能输出时，内部自动 D=1D=121DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线第二功能输出第二功能输出 （WRWR，RDRD，TxDTxD） 引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc41 1 反相器反相器 P3口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P329 第二功能输入第二功能输入（RxDRxD，T0T0，T1T1，INT0INT0，INT1I

21、NT1） 第二功能输入时，信号经第二功能输入时，信号经缓冲器缓冲器4 4 直接进入内总线直接进入内总线21DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线此端自动此端自动1 1 引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc41 11 11 10 0截截止止P3口武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P330注意：注意： P3P3口作口作I/OI/O口使用时，第二输出功能端口使用时，第二输出功能端保持保持“1 1”，打开与非门，打开与非门3 3，用法同，用法同P1P1口。口。 在更多情况下，把几条口

22、线设为第二功在更多情况下，把几条口线设为第二功能，剩下的口线可作第一功能能，剩下的口线可作第一功能( (I/O)I/O)使用。使用。 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P331归纳：归纳：1 1、不扩展时，四个口均可作、不扩展时，四个口均可作I/OI/O口使用。口使用。( (少见少见) )2 2、四个口在作输入口使用时，均应先对其写、四个口在作输入口使用时，均应先对其写“1 1”，以避免误读。，以避免误读。 ( (硬件不足软件补硬件不足软件补) )3 3、P0P0作作I/OI/O口时应外接上拉电阻口时应外接上拉电阻 ( (

23、少见少见) )4 4、P2P2某几根线作地址使用时，剩下的口线不能作某几根线作地址使用时，剩下的口线不能作I/OI/O口线使用。口线使用。( (整体整体) )5 5、P3P3的某些口线作第二功能时，剩下的口线可作的某些口线作第二功能时，剩下的口线可作I/OI/O口线使用。口线使用。( (位操作位操作) )武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P332 下面举例说明端口的输入、输出功能，其他下面举例说明端口的输入、输出功能，其他功能的应用实例在后面章节说明。功能的应用实例在后面章节说明。 例例5-1.5-1.设计一电路，监视某开

24、关设计一电路，监视某开关K K，用发光二极用发光二极管管LEDLED显示开关状态，如果开关合上，显示开关状态，如果开关合上，LEDLED亮、亮、 开关打开，开关打开，LEDLED熄灭熄灭 分析：设计电路如图分析：设计电路如图5. 5. 3 3如示。如示。 开关接在开关接在P1.1P1.1口线，口线，LEDLED接接P1.0P1.0口线，当开口线，当开关断开时，关断开时，P1.1P1.1为为+5+5V V，对应数字量为对应数字量为“1 1”，开，开 关合上时关合上时P1.1P1.1电平为电平为0 0V V，对应数字量为对应数字量为“0 0”，这样就可以用这样就可以用JBJB指令对开关状态进行检测

25、指令对开关状态进行检测 。武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P333 LEDLED正偏时才能发亮，按电路接法，正偏时才能发亮，按电路接法，当当P1.0P1.0输出输出“1 1”，LEDLED正偏而发亮，当正偏而发亮，当P1.0 P1.0 输出输出“0 0” ，LED LED 的两端电压为的两端电压为 0 0 而熄灭。而熄灭。 LEDLED+5 5V VVccVcc-EAEARSTRST1010uF uF 1 1K KP1.0P1.08989S51S51P1.1P1.11 1K K3030P P3030P PXTAL1XTA

26、L1XTAL2XTAL2GNDGND8989C51C51+5 5V VVccVcc-EAEARSTRST1010uF uF 1 1K KP1.0P1.08989S51S51+5+5V VP1.1P1.11 1K K3030P P3030P PXTAL1XTAL1XTAL2XTAL2GNDGND8989C51C51K K武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P334编程如下：编程如下： CLR P1.0 CLR P1.0 ；使发光二极管灭使发光二极管灭AGA: SETB P1.1 AGA: SETB P1.1 ；先对先对P1P1

27、口写入口写入“1 1” JB P1.1JB P1.1，LIG LIG ；开关开，转开关开，转LIGLIG SETB P1.0 SETB P1.0 ；开关合上，二极管亮开关合上，二极管亮 SJMP AGA SJMP AGALIG: CLR P1.0 LIG: CLR P1.0 ；开关开，二极管灭开关开，二极管灭 SJMP AGASJMP AGA武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P335+5+5V VP1.0P1.0LEDLED 在上述电路图中二极管亮度不够，按下在上述电路图中二极管亮度不够，按下面两种电路接法，增加了驱动能力，二极管

28、面两种电路接法，增加了驱动能力，二极管更亮些。更亮些。 接成灌电流形式：接成灌电流形式：P1.0P1.0+5+5V VLEDLED1加驱动电路：加驱动电路：武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P336例例5-2.5-2.在图在图5.35.3中中P1.4P1.4P1.7P1.7接四个发光二极管接四个发光二极管LED,P1.0LED,P1.0P1.3P1.3接四个开关，编程将开关的状接四个开关，编程将开关的状态反映到发光二极管上态反映到发光二极管上 8989C51C51P1.0P1.0P1.1P1.1P1.2P1.2P1.3P1

29、.3P1.4P1.4P1.5P1.5P1.6P1.6P1.7P1.7+5+5V V+5+5V V1 1K K4 4330330 4 4图5-3 例5-2图EA武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P337用汇编语言编程用汇编语言编程 ORG 0000H ORG 0000H MOV P1,#0FFH ; MOV P1,#0FFH ;高四位的高四位的LEDLED全灭，低四位输入线全灭，低四位输入线“1 1” ABC: MOV A,P1 ;ABC: MOV A,P1 ;读读P1P1口引脚开关状态，并送入口引脚开关状态，并送入A A

30、SWAP A ; SWAP A ;低四位开关状态换到高四位低四位开关状态换到高四位 ANL A,#0F0H ; ANL A,#0F0H ;保留高四位保留高四位 MOV P1,A ; MOV P1,A ;从从P1P1口输出口输出 ORL P1,#0FH ; ORL P1,#0FH ;高四位不变，低四位送高四位不变，低四位送“1 1”， 准备下一轮读开关准备下一轮读开关 SJMP ABC ; SJMP ABC ;循环执行，方便反复调整开关循环执行，方便反复调整开关 状态观察执行结果状态观察执行结果上述程序中每次读开关之前，输入位都先置上述程序中每次读开关之前，输入位都先置“1 1”，保证了开关状，

31、保证了开关状态的正确读入。态的正确读入。武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P338 例例3.3.用用P1.0P1.0输出输出1 1KHzKHz和和500500HzHz的音频信号驱动扬声的音频信号驱动扬声器，作报警信号，要求器，作报警信号，要求1 1KHzKHz信号响信号响100100ms,500Hzms,500Hz信信号响号响200200msms，交替进行，交替进行，P1.7P1.7接一开关进行控制，接一开关进行控制，当开关合上响报警信号，当开关断开告警信号停当开关合上响报警信号，当开关断开告警信号停止，编出程序止，编出程

32、序 分析：分析：1 1KHzKHz的信号周期为的信号周期为1 1msms，信号电平每信号电平每500500 S S变反变反1 1次，次，500500HzHz信号周期为信号周期为2 2msms，信号电平信号电平为每为每1 1msms变反变反1 1次。编一个延时次。编一个延时500500 S S子程序，延时子程序，延时1 1msms只需调用只需调用2 2次。用次。用R2R2控制音响时间长短，控制音响时间长短，A A作音作音响频率的交换控制的标志。响频率的交换控制的标志。A=0A=0时产生时产生1 1KHzKHz信号，信号，A=FFA=FF时产生时产生500500HzHz信号。信号。 武汉科技大学电

33、信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P339P1.0 波波 形形 图图 1ms 1ms100个个T (变反变反200次即次即200ms)。500S500S100个个T (变反变反200次即次即100ms)。TT1KHz500Hz武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P340 ORG 0000H CLR A ；A作作1KHz，500Hz 转换控制转换控制BEG: JB P1.7, ；检测检测P1.7的开关状态的开关状态 MOV R2, #200 ；开关闭合报警，开关闭合报警

34、，R2控制音响时间控制音响时间DV： CPL P1.0 CJNE A, #0FFH, N1 ；AFFH，延时延时500S ACALL D500 ；A=FFH ; 延时延时1ms P1.0变反变反N1： ACALL D500 DJNZ R2，DV CPL A SJMP BEGD500: MOV R7, #250 ；延时延时500 S子程序子程序 DJNZ R7, RET END武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P341 键盘和显示器是单片机应用系统中常用的键盘和显示器是单片机应用系统中常用的输入输出装置。输入输出装置。LED

35、LED数码显示器是常用的显示器数码显示器是常用的显示器之一，下面介绍用单片机并行口设计之一，下面介绍用单片机并行口设计LEDLED数码显数码显示电路和键盘电路的方法。示电路和键盘电路的方法。 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P342 5.3.1 5.3.1用并行口设计用并行口设计LEDLED显示电路显示电路1. 1. LEDLED显示器及其原理显示器及其原理 LEDLED有着显示亮度高，响应速度快的特点，有着显示亮度高，响应速度快的特点，最常用的是七段式最常用的是七段式LEDLED显示器，又称数码管。显示器，又称数码管。

36、 七段七段LEDLED显示器内部由七个条形发光二极管和一显示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮暗组个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮暗组合成字符。常见合成字符。常见LEDLED的管脚排列见图的管脚排列见图5.5.7(a)7(a)。其其中中COMCOM为公共点，根据内部发光二极管的接线为公共点，根据内部发光二极管的接线 形式，可分成共阴极型图形式，可分成共阴极型图(5.(5.7(b)7(b)和共阳极型和共阳极型图图(5.(5.7(c)7(c)。 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P343图图

37、5.5.7 7abcdefgdp(a)(b)(c)cdedp12345678910a bfgcomcomabcefabcdefgdpcomcomdg武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P344 LEDLED数码管的数码管的g ga a七个发光二极管因加正电七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不能发亮，不同亮暗压而发亮，因加零电压而不能发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码，显然共阳极和共阴极的字形码是不同字形码，显然共阳极和共阴极的字形码是不同的，其字形码

38、见表的，其字形码见表5.25.2。LEDLED数码管每段需数码管每段需10102020mAmA的驱动电流，可用的驱动电流，可用TTLTTL或或CMOSCMOS器件驱动。器件驱动。 字形码的控制输出可采用硬件译码方式，字形码的控制输出可采用硬件译码方式，如采用如采用BCD7BCD7段译码段译码/ /驱动器驱动器7474LS48LS48、74LS4974LS49、CD4511(CD4511(共阴极共阴极) )或或7474LS46LS46、74LS4774LS47、CD4513CD4513( (其阳极其阳极) )也可用软件查表方式输出。也可用软件查表方式输出。 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片

39、机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P3450 0 1 1 1 1 1 1 3fh dp g f e d c b a a ab bc cd de ef fg gdpdpcdedp12345678910a bfgcomcomabcefcomg LED LED数码管的数码管的g ga a七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不能发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合电压而不能发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码称之为字形码( (段码段码) )，如显示，如显示”0 0”, ,字形码为字形码为

40、3fh.3fh.d武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P346a ab bc cd de ef fg gdpdp12345678910a bfgcomcomabcefgdp g f e d c b a 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 显示显示”1 1”, ,字形码为字形码为06H06Hd武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P347dpcoma ab bc cd de ef fg gdpdpcde12345678910comcomabcefgdp g

41、 f e d c b a 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH d武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P348显示显示字符字符段段 符符 号号十六进制代码十六进制代码dpgfedcba共阴共阴共阳共阳0123456789ABCDEFHP0000000000000000010011111011110111111000111011111011111010001010111111111011011011011110001101111111110100001111100111100100011011011111101011113F

42、H06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH77H7CH39H5EH79H71H76HF3HC0F9A4B0999282F880908883C6A1868EFFBF武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P3492.2.LEDLED数码管的接口数码管的接口 数码管的接口有静态接口和动态接口。数码管的接口有静态接口和动态接口。 静态接口为固定显示方式，无闪烁，其电路可采用一静态接口为固定显示方式，无闪烁，其电路可采用一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阴或共阳分个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阴或共阳分别

43、接地或别接地或VccVcc。这种接法占用接口多，如果这种接法占用接口多，如果POPO口和口和P2P2口要口要用作数据线和地址线，仅用单片机的并行口就只能接二个用作数据线和地址线，仅用单片机的并行口就只能接二个数码管。也可以用串行接口的方法接多个数码管，使之静数码管。也可以用串行接口的方法接多个数码管，使之静态显示态显示. . 动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示显示频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出现象，这种显示需要一个接口完成字形码的

44、输出( (字形选字形选择择) )，另一接口完成各数码管的轮流点亮，另一接口完成各数码管的轮流点亮( (数位选择数位选择) )。武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P350 例如图例如图5.5.8 8是接有五个共阴极数码管的动态显示是接有五个共阴极数码管的动态显示接口电路，用接口电路，用7474LS373LS373接成直通的方式作驱动接成直通的方式作驱动 电路，阴极用非门电路，阴极用非门7474LS04LS04反相门驱动，字形选反相门驱动，字形选择由择由P1P1口提供，位选择由口提供，位选择由P3P3口控制。口控制。 当当P3

45、.0P3.0P3.4P3.4轮流输出轮流输出1 1时，五个数码管轮时，五个数码管轮流显示。流显示。P1.7P1.7接开关，当开关打向位置接开关，当开关打向位置“1 1”时，时， 显示显示“1234512345”字样，当开关打向字样，当开关打向“2 2”时，显时，显示示“HELLOHELLO”字样，程序清单如下：字样，程序清单如下： 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P351武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P352 用汇编语言编程用汇编语言编程 ORG

46、 0000H ORG 0000H MOV P3 MOV P3，#0 #0 ；清显示清显示TEST:SETB P1.7TEST:SETB P1.7 JB P1.7 JB P1.7，DIR1 DIR1 ；检测开关检测开关 MOV DPTRMOV DPTR，#TAB 1 ;#TAB 1 ;开关置于开关置于1 1，“12345”“12345”字形表头地址字形表头地址 SJMP DIRSJMP DIRDIR1:MOV DPTRDIR1:MOV DPTR，#TAB2 ; #TAB2 ; 开关置于开关置于2 2，“HELLOHELLO”字形表头字形表头DIR: MOV R0DIR: MOV R0，#0 #0

47、 ；R0R0存字形表偏移量存字形表偏移量 MOV R1MOV R1，#01 #01 ；R1R1置数码表位选代码置数码表位选代码NEXT:MOV ANEXT:MOV A，R0R0 MOVC A MOVC A，A+DPTR ; A+DPTR ; 查字形码表查字形码表1 1 MOV P1MOV P1，A A ；送送P1P1口输出口输出 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P353 MOV AMOV A，R1R1 MOV P3 MOV P3，A A ；输出位选码输出位选码 ACALL DAY ACALL DAY ；延时延时 INC

48、R0 INC R0 ；指向下一位字形指向下一位字形 RL A RL A ；指向下一位指向下一位 MOV R1MOV R1，A A CJNE R1 CJNE R1，#20H#20H，NEXT ;NEXT ;五个五个 数码管显示完数码管显示完? ? SJMP TESTSJMP TESTDAY: MOV R6DAY: MOV R6，#20 ; #20 ; 延时延时2020msms子程序子程序DL2: MOV R7DL2: MOV R7，#7DH#7DHDL1: NOPDL1: NOP NOP NOP武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0

49、P3P354 DJNZ R7DJNZ R7，DL1DL1 DJNZ R6 DJNZ R6，DL2DL2 RET RETTAB1:db 06H,5BH,4FH,66H,6DH ; TAB1:db 06H,5BH,4FH,66H,6DH ; “1 15 5”的字形码的字形码TAB2:db 76H,79H,38H,38H,3FH ; TAB2:db 76H,79H,38H,38H,3FH ; “HELLOHELLO”的字形码的字形码 ENDEND武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P3555.3.25.3.2用并行口设计键盘电路用

50、并行口设计键盘电路 键盘是计算机系统中不可缺少的输入设备，键盘是计算机系统中不可缺少的输入设备，当按键少时可接成线性键盘当按键少时可接成线性键盘( (如图如图5.35.3中的按键中的按键) )当当按键较多时，这样的接法占用口线较多。将按键按键较多时，这样的接法占用口线较多。将按键接成矩阵的形式，可以节省口线，例如两个接口接成矩阵的形式，可以节省口线，例如两个接口可按可按8 8* *8 8的形式接的形式接6464个按键。每个按键有它的行值个按键。每个按键有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和编码。矩

51、阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPUCPU通信。每个按键的状态同样需变成数字量通信。每个按键的状态同样需变成数字量“0 0”和和“1 1”，开关的一端通过电阻接，开关的一端通过电阻接Vcc(Vcc(列列) )、而接、而接地是通过程序输出数字地是通过程序输出数字“0 0”实现的。实现的。 武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P356 键盘处理程序的任务是：键盘处理程序的任务是：l确定有无键按下；确定有无键按下；l判哪一个键按下判哪一个键按下; ; l键的功能是什么；键的功能是什么；l还要消除按键在闭合或断开时的抖动。还要消

52、除按键在闭合或断开时的抖动。 两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地接地( (称行扫描称行扫描) )，另一个并行口输入按键状态，另一个并行口输入按键状态( (称回馈称回馈信号，键盘的列值信号，键盘的列值) )，由行扫描值和回馈信号共同形成，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键、通过软件查表，查出该键的功能。键编码而识别按键、通过软件查表，查出该键的功能。也可由硬件编码器完成键的编码也可由硬件编码器完成键的编码武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P357 下图中，用

53、下图中，用8 8XX51XX51的并行口的并行口P1P1接接4 44 4矩阵键盘，以矩阵键盘，以P1.0P1.0P1.3P1.3作输出线，以作输出线，以P1.4P1.4P1.7P1.7作输入线，键盘扫描程序的流程如图作输入线，键盘扫描程序的流程如图5.5.1010所示。所示。武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P358 EE DE BE 7F ED DD BD 7D EB DB BB 7B E7 D7 B7 77 a5武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P

54、359Y返回键编码返回键编码读读P1.4P1.7值值置行扫描初值置行扫描初值扫描位从扫描位从P1口输出口输出P1口的高四位和低四位口的高四位和低四位相或得键编码相或得键编码扫到最后一行扫到最后一行?NN(有键）有键）N开始开始P1.0P1.3输出输出0延时去抖动延时去抖动P1.4P1.7全为全为1?P1.4P1.7全为全为1?YY(无键按下无键按下)该行有键按下该行有键按下?形成下一行扫描码形成下一行扫描码N武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P360 对键盘的程序流程图对键盘的程序流程图5.75.7说明如下：说明如下： 当

55、当P1.0P1.0P1.3P1.3输出输出0 0时，如无键按下，时，如无键按下，P1.4P1.4P1.7P1.7的输入值均为的输入值均为“1 1”，如果其中有一个不是，如果其中有一个不是 “1 1”说明有键按下，再使说明有键按下，再使P1.0P1.0P1.3P1.3逐个输出零逐个输出零( (行扫描行扫描) )，检查，检查P1.4P1.4P1.7P1.7的输入值有无零，从的输入值有无零，从而查出是哪行哪列的键按下。在判按键时，按键而查出是哪行哪列的键按下。在判按键时，按键有抖动，可采用延时后再重读以跳过抖动时段有抖动，可采用延时后再重读以跳过抖动时段( (也也可用可用R-SR-S触发器闩锁电路硬

56、件消抖，但这样电路复触发器闩锁电路硬件消抖，但这样电路复杂，在矩阵键盘中不采用杂，在矩阵键盘中不采用) )。武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P361程序清单如下：程序清单如下：ORG 0000H TEST: MOV P1,#0F0H ;P1.0P1.3输出输出0, P1.4P1.7输出输出1,作输入位作输入位 MOV A,P1 ;读键盘，检测有无键按下读键盘，检测有无键按下 ANL A,#0F0H ;屏蔽屏蔽P1.0P1.3，检测，检测P1.4P1.是否全为是否全为1 CJNE A, #0F0H,HAVE ;P1.4P1

57、.7不全为不全为1有键按下有键按下 SJMP TEST ;P1.4P1.7全为全为1，无键按下，重检测键盘，无键按下，重检测键盘HAVE: MOV A,#0FE ;有键按下，逐行扫描键盘，置扫描初值有键按下，逐行扫描键盘，置扫描初值NEXT: MOV B,A ; 扫描码暂存于扫描码暂存于B MOV P1,A ;输出扫描码输出扫描码武汉科技大学电信系单片机及接口技术单片机及接口技术 第五章第五章 输入、输出接口输入、输出接口P0P0P3P362READ: MOV A,P1 ;READ: MOV A,P1 ;读键盘读键盘 ANL A,#0F0H ; ANL A,#0F0H ;屏蔽屏蔽P1.0P1.0P1.3P1.3，检测，检测P1.4P1.4P1.P1.是否全为是否全为1 1 CJNE A, CJNE A,0F0H,YES ;P1.40F0H,YES ;P1.4P1.7P1.7不全为不全为1 1该行有键按下该行有键按下 MOV A,B ; MOV A,B ;被扫行无键按下，准备查下一行被扫行无键按下，准备查下一行 RL A ; RL A ;置下一行扫描码置下一行扫描码 CJNE A,#0EFH,NEXT