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详细介绍80C51单片机并行输入与输出口

时间:2021-01-04 17:28 点击次数:
 
 
 
80C51单片机属于MCS-51系列单片机,采用40引脚双列直插式DIP(DualInLinePackage、,内有128个RAM单元及4K的ROM。8051单片机与80C51单片机从外形看是完全一样的,其指令系统、引脚信号、总线等完全一致(完全兼容、,也就是说在8051下开发的软件完全可以在80C51上应用,反过来,在89C51下开发的软件也可以在8051上应用。下面小编详细介绍下80C51单片机并行输入与输出口!
 
 
80C51单片机并行输入与输出口:
 
80C51单片机含有4 个8位并行I/O口P0、P1、P2和P3。每个口有8个引脚,如图2-1所示,共有32个I/O引脚,每一个并行I/O口都能用作输入或输出。各口的第一、第二功能如下:
I/O口   引脚      第一功能      第二功能
P0口   P0.0~P0.7  输入与输出    分时的传送地址低8位与数据线
P1口   P1.0~P0.7  输入与输出    无第二功能
P2口   P2.0~P2.7  输入与输出    传送地址的高8位
P3口   P3.0~P3.7  输入与输出    P3.0——RXD:串行口输入端
P3.1——TXD:串行口输出端
P3.2——INT0:外部中断0中断请求输入端
P3.3——INT1:外部中断1中断请求输入端
P3.4——T0:定时器/计数器0外部输入端
P3.5——T1:定时器/计数器1外部输入端
P3.6——WR:外部数据存储器写选通信号
P3.7——RD:外部数据存储器读选通信号
 
四个通道口都有一种特殊的线路结构,每个口都包含一个锁存器,即特殊功能寄存器P0~P3,一个输出驱动器和两个(P3口有三个、三态缓冲器。这种结构在数据输出时,可以锁存,即在重新输出新的数据之前,口上的数据一直保持不变。但对于输入信号是不锁存的,所以外设欲输入的数据必须保持到取数指令执行(把数据读取后、为止。


 
80C51单片机各个端口的结构、功能和使用方法:
 
P0口的组成与功能
1、位结构
在访问外部存储器时,P0口是一个真正的双向数据总线口,并分时送出地址的低8位。图2-4所示的是P0口的一位结构图。它包含两个输入缓冲器、一个输出锁存器以及输出驱动电路、输出控制电路。输出驱动电路由两只场效应管V1和v2组成,其工作状态受输出控制电路的控制。输出控制电路包括与门、反相器和多路模拟开关MUX。P0口既能用作通用I/O口,又能用作地址/数据总线。
 
2、作为通用I/O口
P0口作为通用I/O口使用时,CPU令控制信号为低电平。这时多路开关MUX接通B端即输出锁存器的 端,同时使与门输出低电平,场效应管V1截止,因而输出级为开漏输出电路。
①作为输出口
当用P0口输出数据时,写信号加在锁存器的时钟端CL上,此时与内部总线相连的D端其数据经反相后出现的 端上,再经V2管反相,于是在P0口引脚上出现的数据正好是内部总线上的数据。由于输出级为开漏电路,所以用作输出口时应外接上拉电阻。
 
②作为输入口
当P0口用于输入数据时,要使用端口中的两个三态输入缓冲器之一。这时有两种工作方式:读引脚和读锁存器。
当CPU执行一般的端口输入指令时,“读引脚”信号使图2-4中下面一个缓冲器开通,于是端口引脚上的数据经过缓冲器输入到内部总线上。
当CPU执行“读一修改一写”一类指令时,“读锁存器”信号使图2-4上面一个缓冲器开通,锁存器Q端的数据经缓冲器输入内部数据总线。
在P0口作为输入口使用时,必须首先向端口锁存器写入“1”。这是因为当进行读引脚操作时,如果V2是导通的,那么不论引脚上的输入状态如何,都会变为低电平。为了正确读入引脚上的逻辑电平,先要向锁存器写1,使其 端为0,V2截止。该引脚成为高阻抗的输入端。
当CPU执行一般的端口输入指令时,“读引脚”信号使图2-4中下面一个缓冲器开通,于是端口引脚上的数据经过缓冲器输入到内部总线上。
 
当CPU执行“读一修改一写”一类指令时,“读锁存器”信号使图2-4上面一个缓冲器开通,锁存器Q端的数据经缓冲器输入内部数据总线。
 
在P0口作为输入口使用时,必须首先向端口锁存器写入“1”。这是因为当进行读引脚操作时,如果V2是导通的,那么不论引脚上的输入状态如何,都会变为低电平。为了正确读入引脚上的逻辑电平,先要向锁存器写1,使其端为0,V2截止。该引脚成为高阻抗的输入端。
 
3)作为地址/数据总线P0口还能作为地址总线低8位或数据总线,供系统扩展时使用。这时控制信号为高电平,多路开关MUX接通A端。有两种工作情况:一种是总线输出,另一种是外部数据输入。作为总线输出时,从“地址/数据”端输入的地址或数据信号通过与门驱动V2,同时通过非门驱动V2,结果在引脚上得到地址或数据输出信号。

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