单片机技术及应用（中职）课件 12.单片机的输入输出口

51单片机实训课程

单片机的输入输出口

1了解单片机的P0、P1、P2、P3口的结构2了解单片机的P0、P1、P2、P3口的结构区别3了解单片机的P0、P1、P2、P3口的工作原理4掌握单片机的P0、P1、P2、P3口的功能区别5掌握如何用P口位来控制外设6掌握如何用P口总线来控制外设重点

1单片机的P0、P1、P2、P3口的结构组成2单片机的P0、P1、P2、P3口的结构区别3单片机的P0、P1、P2、P3口的工作原理单片机的P0、P1、P2、P3口的功能区别掌握如何用P口总线来控制外设难点情境引入我们前面已经学过了单片机的内部结构，知道单片机芯片与外界沟通和交流的部件叫做I/O接口，那么I/O接口是如何具体地跟外部设备沟通和联系的呢？让我们今天来好好了解它们的内部结构和工作原理吧。项目任务要求了解单片机输入输出口的结构与功能，了解四个输入输出口的不同功能，掌握其应用。单片机的输入输出口硬件要求单片机的输入输出口P0口某一位P0.x的内部结构电路原理图P0口结构组成P0口结构组成锁存器输入缓冲器多路开关与非门与门输出驱动部分锁存器组成由一个D触发器来构成锁存器。D端是数据输入端，CLK是控制有效端，Q是输出端，Q非是反向输出端控制当D输入端有一个输入信号，如果这时控制端CLK没有信号,这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的输入缓冲器组成由三态门即高电平、低电平和高阻状态（禁止）和控制端引脚组成控制当控制端的引脚信号有效时即可将引脚上的数据传输到我们单片机的内部数据总线上多路开关组成数据/地址’总线控制信号线，转换开关控制用于选择是做为普通I/O口使用还是作为‘数据/地址’总线使用的选择开关。当用于扩展外部数据存储器时P0口作为‘数据/地址’总线。输出驱动部分组成两个MOS管（场效应管）组成的推拉式结构控制两个MOS管一次只能导通一个，当V1导通时，V2就截止，当V2导通时，V1截止。P0口的功能P0口的功能I/O口线读引脚时其缓冲器打开(即三态缓冲器的控制端要有效)，通过内部数据总线输入读锁存器时打开三态缓冲器读取锁存器输出端Q的状态，通过内部数据总线输入输出时信号→锁存器的输入端D→锁存器的反向输出Q非端→多路开关→V2管的栅极→V2的漏极到输出端P0.X地址/数据复用口地址信号经“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出P1口某一位的内部结构电路原理图P1口的功能P1口的功能I/O口线读引脚时其缓冲器打开(即三态缓冲器的控制端要有效)，通过内部数据总线输入读锁存器时打开三态缓冲器读取锁存器输出端Q的状态，通过内部数据总线输入输出时信号→锁存器的输入端D→锁存器的反向输出Q非端→T2管的栅极→T2的漏极到输出端P1.X。输出前，需要向锁存器写入“1”。P2口某一位的内部结构电路原理图P2口的功能P2口的功能I/O口线读引脚有效后，输入信息经读引脚三态门电路到内部数据总线。读锁存器时打开三态缓冲器读取锁存器输出端Q的状态，通过内部数据总线输入。输出时，“控制”信号为“0”，多路开关转向锁存器同相输出端Q，输出信号经内部总线→锁存器同相输出端Q→反相器→T2管栅极→T2管漏极输出。输出前需要先向锁存器写入“1。地址总线控制”信号为‘1’，多路开关向地址线（即向上接通），地址信息经反相器→T2管栅极→漏极输出。P3口某一位的内部结构电路原理图P3口的功能P3口的功能I/O口线读引脚时其缓冲器打开(即三态缓冲器的控制端要有效)，通过内部数据总线输入读锁存器时打开三态缓冲器读取锁存器输出端Q的状态，通过内部数据总线输入输出时信号→锁存器的输入端D→锁存器的输出Q端→T1管的栅极→T1的漏极到输出端P3.X。输出前需要先向锁存器写入“1。第二功能口当处于第二功能时，锁存器输出1，通过第二输出功能线输出特定的内含信号P口结构的区别P0口P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。P1口P1端口用内部上拉电阻R代替了P0端口的场效应管T1，并且输出的信息仅来自内部总线。P2口P2端口在片内既有上拉电阻，又有切换开关MUX，所以P2端口在功能上兼有P0端口和P1端口的特点。P3口P3端口和P1端口的结构相似，区别仅在于P3端口的各端口线有两种功能选择P口工作原理的区别P0口P0口是一个完全的I/O双向口；同时还承担了单片机扩展外部存储器时的地址/数据总线的低八位。P0端口是使用最广泛的I／O端口。P1口P1口是最普通的I/O口，但是他是准I/O口，所以在输出数据时需先向锁存器写“1”，以保证传输的正确性。P2口P2口跟P0口类似，但是是准I/O双向口；同时还承担了扩展时的高八位地址线。P3口P3口除了是一个准I/O口；同时还具有第二功能口的作用。C语言基础知识

单片机的输入输出口

P口控制外设举例位控制P1^0=0;表示P1口的最末位，即第一位所连的LED灯点亮。总线控制P1=0xaa;表示P1.0、P1.2、P1.4、P1.6引脚所连接的LED灯均点亮。

总结了解单片机的P0、P1、P2、P3口的结构了解单片机的P0、P1、P2、P3口的结构区别了解单片机的P0、P1、P2、P3口的工作原理单片机的P0、P1、P2、P3口的功能区别掌握如何用P口来控制外设

作业

单