输入输出端口及四个引脚.docVIP

输入输出端口 MCS-51有32个输入/输出引脚，组成4个8位的并行I/O口，分别称为P0口、P1口、P2口和P3口，特殊功能寄存器P0、P1、P2和P3是它们的端口锁存器。四个并行口既可以作为字节操作，也可以按位操作。四个并行口都是双向口，既可以输入，也可以输出。 P1口 P1口在四个并行I/O口中功能最为简单，图2-20为P1口1位的结构原理图，P1口的8个引脚结构是相同的 锁存器的作用是锁存输出信息，P1口的8个锁存器组成特殊功能寄存器P1，场效应管V1与上拉电阻组成输出驱动器。读引脚信号和读锁存器信号各自控制一个三态门。 P1口用作输出时，通过内部总线把要输出的数据（0或1）写入到P1口每个引脚的锁存器上。如果输出的数据是0，则反相输出端Q将场效应管V1打开，外部引脚上出现低电平；如果输出的数据是1，则反相输出端会使场效应管V1截止，由于内部上拉电阻的作用，外部引脚上出现高电平。 P1口用作输入时，P1口工作于读引脚状态。假如P1的端口锁存器中为0，反相输出端Q将使场效应管V1始终打开，P1.x引脚将被箝位在低电平上，无法输入高电平。所以在读取P1口或P1某一位的引脚状态前，用户程序必须在对应的端口锁存器里面写上1。正因为如此，P1口也被称为准双向口。 P2口 P2口除了可用作一般I/O口外，还可以用作高8位地址总线。图2-21是P2口的1位结构原理图。图中的模拟开关受内部控制信号的控制，用于选择P2口的工作状态。 模拟开关打在左边时，P2口用作一般I/O，此时和P1口的工作原理基本相同。输出0时场效应管V1导通，外部引脚输出低电平；输出1时V1截止，由于存在内部上拉电阻，外部引脚输出高电平。输入时必须保持端口锁存器的值为1，才能正常输入高电平。输入也分为读引脚状态和读锁存器状态，与P1口相同。 当模拟开关打在右边时，P2口输出高8位的地址信息。地址总线为单向总线，只能输出，不能输入。 P3口 P3口除了可用作一般I/O外，每一个引脚都具有第二功能，详见表2-10。图2-22是P3口1位的结构原理图。 . P0口 P0口既可以工作在一般I/O方式，又可以分时复用作为数据总线和低8位地址总线。P0口的8个引脚结构是相同的，图2-23为P0口1位的结构原理图。 当控制信号C=0时，P0口用作一般I/O（图2-23）。此时图中与门的输出为0，场效应管V2始终处于截止状态。当输出低电平时，端口锁存器的内容为“0”，V1导通，V2截止，外部引脚为低电平状态；当输出高电平时，端口锁存器的内容为“1”时，V1和V2都截止，外部引脚实际处于悬浮状态，需要外加上拉电阻，才能获得高电平状态。P0口用作一般I/O的输出时为“开漏”输出。用作输入时，端口锁存器的内容必须为“1”，此时P0口工作在高阻输入状态。输入也分为读引脚状态和读锁存器状态，这与P1口相同。 当控制信号C=1时，P0口分时复用为数据总线和低8位地址总线。当总线输出“0”时，V2截止，V1导通，外部引脚为低电平状态；当总线输出“1”时，V2导通，V1截止，外部引脚为高电平状态，此时P0口为“推挽”输出。需要数据总线输入的数据经过读引脚信号控制的三态门，进入内部总线。