3.1MCS-51单片机的并行IO口

一、并行I/O口的功能结构
2、接口功能 （2）通用I/O接口
（四）P0口
此时“控制”信号为“0”，多路开关 MUX向下，输出驱动器处于开漏状态，故需 外接上拉电阻，这种情况下，电路结构与P1 相同，所以也是一个准双向口，当要作为输 入时，必须先向口锁存器写“1”。
一、并行I/O口的功能结构
（四）P0口
这是由接口的特殊结构所决定的。每一个 口都包含一个锁存器，一个输出驱动器和两 个（P3口为3个）输入缓冲器。各口的结构也 P 3 有些差异，下面分别介绍。
一、并行I/O口的功能结构
1、接口结构
（一）P1口
P1口一位的结构如下图所示：
图2.15
一、并行I/O口的功能结构
1、接口结构
（一）P1口
接口结构中锁存器起输出锁存作用， 8位锁存器组成特殊功能寄存器P1，场 效应管和上拉电阻组成输出驱动器，以 增大负载能力，三态门1和三态门2分别 用于控制输入引脚和锁存器的状态。
作为I/O口应用的一个实例，下面介绍 8031单片机的最小应用系统如下图所示
二、产生接口控制信号的指令
（四）P0口
8051指令系统中能与接口打交道的指令 大体可分两类 １．一般的输入/输出指令 ２．“读－修改－写”指 令
二、产生接口控制信号的指令
１．一般的输入输出指令
（四）P0口
输入指令执行时，内部产生“读引脚”信号， 直接从口线读入，亦称“读引脚”指令。 下面是属于这种指令的各种实例：
二、产生接口控制信号的指令
（四）P0口 ２．“读－修改－写”指令 INC P2 接口锁存器加１ DEC P1 接口锁存器内容减１ DJNZ P3,LOOP 减１后不为零则跳转 还有三条虽不明显，但也属此列： MOV P1.1,C CLR P1.1 SETB P1.1 将进位位送接口的某位 清接口的某一位 接口的某一位置位
一、并行I/O口的功能结构
2、接口功能
（一）P1口
P1口只有一种功能——通用输入输出接口， 有以下三种工作方式： （1）输出方式：
MOV P1 , # data
单片机执行MOV P1, #data指令时，数据 data经内部总线送入锁存器锁存，经输出驱动 器送到引脚。
一、并行I/O口的功能结构
2、接口功能 （2）输入方式
（三）P3口
P3.6 WR（外部数据存贮器写选通） P3.7 RD（外部数据存贮器读选通）
可见有些信号为输出，有些信号为输入， 为使第二功能信号能顺畅的输入或输出，该 口锁存器的状态必须为“1”。
一、并行I/O口的功能结构
1、接口结构
（四）P0口
P0口的一位的结构如下图其 工作状态由输出控制电路控制。P0口可作为 通用I/O接口，也可作为地址/数据总线口。
一、并行I/O口的功能结构
2、接口功能 （2）第二功能
（三）P3口
当P3口作为第二功能使用时，各位定义如 下：
P3.0 RXD（串行输入通道）
P3.1 TXD（串行输出通道） P3.2 INT0（外中断0输入端） P3.3 INT1（外中断1输入端）
一、并行I/O口的功能结构
2、接口功能
P3.4 T0（定时器0外部输入） P3.5 T1（定时器1外部输入）
一、并行I/O口的功能结构
3、接口驱动能力
（二）P2口
P2口一位结构如下图所示，与P1相比，多 了一个多路开关MUX，因此P2具有双重功能： 通用I/O口和高8位地址总线口。
一、并行I/O口的功能结构
3、接口驱动能力 （1）地址总线
（二）P2口
单片机扩展时，“控制”信号使 MUX 打向右边，内部的地址线经反相器与输出驱 动器相连，于是内部“地址”信号可以由P2 口引脚输出。
MOV P3 , P1 ；直接从一个口输入，又向另一个口 输出，这是较为特殊的一种用法
二、产生接口控制信号的指令
（四）P0口 ２．“读－修改－写”指令 这类指令执行时内部产生“读锁存器”信号，亦称 读锁存器指令。它们并不是直接从口线读出，仅仅只 能从接口锁存器读出，修改后，再写入锁存器（参考 接口的结构图）。所以称为“读－修改－写”指令。 例如： ANL P1,A ORL P2,A XRL P3,A JBC P1.1 LOOP CPL P3.0 逻辑与 逻辑或 逻辑异或 如某位为１，跳转并清零 对接口某位求反
（一）P1口
单片机执行MOV A,P1指令时，控制器发 出读引脚信号，打开三态门1，引脚上的状态 1 经三态门进入内部总线，并送入A中。由图可 见，要使P1引脚上的高/低电平均可输入，必须 使输出驱动器处于截止状态，所以要将P1作为 输入口，应先向口锁存器写“1”。因此P1口为 准双向口。
一、并行I/O口的功能结构
一、并行I/O口的功能结构
3、接口驱动能力 （2）通用I/O接口
（二）P2口
作为通用I/O口时，“控制”信号使 MUX 打向左边，这时P2口电路结构与P1口 相同，其功能和用法亦与P1口相同，负载能 力也相同。 如果单片机无需扩展程序存储器，只需扩 展少量外部RAM(≤256字节)时，可用@Ri间 址，这时P2口仍可作为通用I/O口。
二、产生接口控制信号的指令
（四）P0口 １．一般的输入输出指令
MOVX A , @DPTR ；作用同上一条指令。只不过 DPH由P2传送，DPL从P0传送。本指令产生RD信号 MOV MOV MOVX MOVX P1,A P1,@Ri @Ri,A ＠DPTR,A 这四种相当于输出指令，与相 应的“输入”指令对应，后两 条指令产生WR信号
MOV A , P1 ； 相当于输入指令，也可用于其他口 （8031的P0P2口不能用） MOV @R1 , P1 ； 可以将P1输入的数据直接送到片 内RAM的其它单元。 MOVX A , @Ri ； 既可从扩展的RAM输入，也可从 扩展的接口（看成RAM一样）输入，高位地址由P2提供， ＠Ri只提供低８位地址。本指令产生RD信号
一、并行I/O口的功能结构
1、接口结构
（三）P3口
P3口一位的结构如下图所示，与P1口相比多 了一个与非门和一个输入缓冲器，所以它除了 可作为一般I/O口外，还具有第二功能。
一、并行I/O口的功能结构
2、接口功能 （1）通用I/O接口
（三）P3口
作为通用I/O接口时，“第二功能输 出”线为“1”，接口的电路结构与P1口 相同，所以功能和用法均与P1相同。
§3.1 MCS-51单片机的并行I/O口
MCS-51单片机有4个8位并行I/O口，共 占了32根I/O引脚，单片机扩展时，这些I/O 引脚又作为扩展总线用。其中P0口作为地址/ 数据总线，分时输出低8位地址和传送8位数 据；P2口作为高8位地址总线；P3口也具有第 二功能。
§3.1 MCS-51单片机的并行I/O口
一、并行I/O口的功能结构
2、接口功能 （1）地址/数据总线
（四）P0口
这时“控制”信号为1，多路开关MUX向 上，地址/数据信号反相后经多路开关送到下一 个场效应管的栅极，如果地址/数据信号为1， 则下一个场效应管截止上一个场效应管导通， 引脚为高电平；若地址/数据信号为0，则下一 个场效应管导通上一个场效应管截止，引脚为 低电平，即地址/数据信号可顺利的到达引脚。
（一）P1口
2、接口功能 （3）端口操作 单片机中设置了一类直接对端口进行 操作的指令，如 INC P1 ANL P1 , A ORL P1 , #data
一、并行I/O口的功能结构
3、接口驱动能力
（一）P1口
执行这些指令时，先是读锁存器信号有效， 打开三态门2，将锁存器的内容读出，按指令 要求修改后再写入锁存器，称“读——修改— —写”指令。 P1口输出时能驱动3个LSTTL负载(输出电流 要小于300µA)