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Chapter5:输入输出接口P0~P3
5.0 概述
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输入输出接口:
外设与CPU之间必须经过I/O接口。接口起着缓冲、锁存数据,地址译码、信息格式转换、传递外设状态,发布命令等功能。
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单片机的并行接口:
- I/O接口有并行接口、串行接口、定时/计数器接口等。
- 单片机将这些接口做在内部,外设可直接与单片机相连(有时需加驱动)。
- 本章介绍单片机的并行接口。
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具体接口:
51单片机有P0、P1、P2、P3四个8位双向I/O口,四个口共32根口线
每个口可以按字节输入或输出,也可以按位进行输入或输出,用作位控制十分方便。
5.1 PO~P3端口的功能和内部结构
5.1.1 P0~P3端口的功能
端口 | 功能 |
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P0 | 1.作为输入/输出口。 |
2.作为地址/数据总线 ,接外围芯片时PO口分时输出低8位地址与数据信号 | |
P1 | 1.作为输入/输出口。 |
2.在增强型(52系列)和ISP型(在系统编程型)中P1口还有如下功能(仅了解即可) | |
P2 | 1.作为输入/输出口。 |
2.作为高8位地址总线。 | |
P3 | 1.作为输入/输出口。 |
2.作第二功能使用,每一位功能定义如下表 |
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同一个端口的各位具有相同的结构。
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PO~P3 结构的相同之处:
- 都有两个输入缓冲器,分别受读锁存器和读引脚的控制
- 都有锁存器(即SFR寄存器PO~P3)
- 都是场效应管输出驱动
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PO~P3 的不同之处:
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P0和P2:低、高八位的数据or地址的传送。
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P3:丰富的位操作。
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P1:就只能做输入输出。
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5.1.2 P0~P3端口内部结构
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P0口:
(1) PO口作I/O口使用
CPU发控制电平“0”*与门,使T1管截止,同时使MUX开关同下面的触点接通,使锁存器的 Q 与T2栅极接通。
当CPU向端口输出数据时,写脉冲加在锁存器的 CL上、内部总线的数据经反相,再经T2管反相,PO口的这一位引脚上出现正好和内部总线同相的数据。由于输出驱动级是漏极开路电路(因T1截止),在作I/O口使用时应外接10K的上拉电阻。(2) PO口作地址/数据线使用
CPU发控制电平“1”,转换开关MUX打向上面的触点, 使反相器的输出端和T2管栅极接通,输出的地址或数据信号通过与门驱动T1管,同时通过反相器驱动T2管完成信息传送,数据输入时,通过缓冲器进入内部总线。
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P1口:
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P2口:
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P3口:
归纳总结: