单片机第4章输讲义入输出接口P0～P3

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单片机基础知识讲解

注意：本课件为上课内容的一个补充，其中难免存在错误，请读者不吝赐教，如有问题请发送E-mail到zhaojian@。

本文根据教学的情况，随时进行修改和完善，所以欢迎同学随时注意本文档在课件中的更新情况。

单片机基础知识单片机的外部结构：1、DIP40双列直插；2、P0，P1，P2，P3四个8位准双向I/O引脚；（作为I/O输入时，要先输出高电平）3、电源VCC（PIN40）和地线GND（PIN20）；4、高电平复位RESET（PIN9）；（10uF电容接VCC与RESET，即可实现上电复位）5、内置振荡电路，外部只要接晶体至X1（PIN18）和X0（PIN19）；（频率为主频的12倍）6、程序配置EA（PIN31）接高电平VCC；（运行单片机内部ROM中的程序）7、P3支持第二功能：RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1单片机内部I/O部件：(所为学习单片机，实际上就是编程控制以下I/O部件，完成指定任务)1、四个8位通用I/O端口，对应引脚P0、P1、P2和P3；2、两个16位定时计数器；（TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1）3、一个串行通信接口；（SCON，SBUF）4、一个中断控制器；（IE，IP）针对AT89C52单片机，头文件AT89x52.h给出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定义。

教科书的160页给出了针对MCS51系列单片机的C语言扩展变量类型。

C语言编程基础：1、十六进制表示字节0x5a：二进制为01011010B；0x6E为01101110。

2、如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量，则自动截断为低8位，而丢掉高8位。

3、++var表示对变量var先增一；var—表示对变量后减一。

4、x |= 0x0f;表示为x = x | 0x0f;5、TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5，而不改变TMOD的高四位。

并行接口P0～P3

K
30P
XTAL2 GND
第5章并行接口P0~P3和单片机的中断系统
编程如下：

CLR P1.0 AGA:SETB P1.1 JB P1.1，LIG SETB P1.0 SJMP AGA LIG: CLR P1.0 SJMP AGA
；使发光二极管灭；先对P1口写入“1” ；开关开，转LIG ；开关合上，二极管亮

LED数码管的g～a七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不能发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码，显然共阳极和共阴极的字形码是不同的，其字形码见下表。LED数码管每段需10～20ma 的驱动电流，可用TTL或CMOS器件驱动。字形码的控制输出可采用硬件译码方式，如采用BCD 7段译码/驱动器74LS48、74LS49、CD4511(共阴极)或 74LS46、74LS47、CD4513
P1.7
SCቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ引脚,在系统编程时钟输入
第5章并行接口P0~P3和单片机的中断系统
3.P2口内部上拉电阻的8位准双向并行I/O口，P2口的位结构比P1 多了一个转换控制部分，当P2口作通用I/O口时，多路开关 MUX倒向左；读锁存器
1 内部总线写锁存器 P2.x 锁存器 CL 2 读引脚 D Q
/数据复用总线（用于口扩展）两个输入缓冲器(BUF1和BUF2) 读锁存器
P0R1
地址/数据
BUF1
AD0
控制 Vcc
b c
内部总线
D0
D C
a
T1
写锁存器
P0W
锁存器
Q
Q
P00
3、P0W为端口输出写信号，用于推拉式I/O驱动器锁存输出状态多路开关 4、P0R1为读锁存器信号，执行功能：用于控制选通I/O方式 “ANL P0,#0FH”时该信号有效 A 还是地址/数据输出方式 5、P0R2为读引脚信号，执行 2) “MOV A,P0”时该信号有效方式控制：由内部控制信号

第5章输入、输出接口P0～P3--1讲解

武汉科技大学
电信系
2. P1口字节地址90H,位地址90H—97H
P1.0—P1.7: 准双向I/O口输出时一切照常，输入时要先对其写“1”
读锁存器
内部总线
写锁存器
2
DQ CK /Q
1
读引脚
单片机及接口技术
Vcc 内部上拉电阻
引脚P1.X
17
第五章输入、输出接口P0～P3
武汉科技大学
电信系
P1口
输入数据时，要先对其写“1”
读锁存器
Vcc 内部上拉电阻
内部总线 1
写锁存器
2
DQ
1
CK /Q
0
截引脚P1.X 止
1
读引脚 =1
18
单片机及接口技术
第五章输入、输出接口P0～P3
武汉科技大学
电信系
P1口
读锁存器
输出数据 1 时
内部总线 1
写锁存器
2
DQ
1
CK /Q
0
1
Vcc 内部上拉电阻
1
读引脚 =0
控制=1时，此脚作通用输出口：输出=1时
23
单片机及接口技术
第五章输入、输出接口P0～P3
武汉科技大学
电信系
P2口
读锁存器
内部总线 0
写锁存器
2
DQ CK /Q
地址高8位控制 =1
Vcc 内部上拉电阻
0
1
3
=0
导引脚P2.X 通
1 读引脚 =0
单片机及接口技术
控制=1 时，此脚作通用输出口：输出=0 时
例5-1.设计一电路，监视某开关K，用发光二极管LED显示开关状态，如果开关合上，LED亮、开关打开，LED熄灭

单片机输入输出接口

P3.3/INT1 13
P3.4/T0 14
P3.5/T1 15
P3.6/WR 16
P3.7/RD 17
XTAL2 18
XTAL1 19
GND 20
40 Vcc 39 P0.0 38 P0.1 37 P0.2 36 P0.3 35 P0.4 34 P0.5 33 P0.6 32 P0.7 31 EA 30 ALE 29 PSEN 28 P2.7 27 P2.6 26 P2.5 25 P2.4
/*“HELLO”的段码，最高位送
uchar i; uint j; while(1) ｛ P3=0x01; for(i=0;i<5;i++) ｛ if(P17==1)P1=tab1［i］; else P1=tab2［i］; P3<<=1; for(j=0;j<=25000;j++);
｝｝｝课本习题5.8 *关于液晶显示
归纳四个并行口使用的注意事项如下：
1。如果单片机内部有程序存贮器，不需要扩展外部存贮器和I/O接口，单片机的四个口均可作 I/O口使用。
2。四个口在作输入口使用时，均应先对其写 “1”，以避免误读。
3。P0口作I/O口使用时应外接10K的上拉电阻，其它口则可不必。
4。P2可某几根线作地址使用时，剩下的线不能作 I/O口线使用。
用作地址/数据复用总线时，多路开关的控制信号为1，输出与上方的地址/数据线反向器的输出相连，由于控制信号为1，上面的场效应管受地址/ 数据信号控制，与下面的场效应管成为推挽输出形态。外部不再需要上拉电阻，P0口为真正的双向I/O口。
操作过程：假如要读外部程序存储器中 0x1245单元的指令，首先从P0口输出45H，P2口输出12H，控制器输出ALE地址锁存信号，再发出指令输出允许信号PSEN，外部程序存储器 0x1245单元的内容出现在总线上，由CPU读入程序指令寄存器，译码执行。

单片机基础_80C51

80C51有四个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），以实现数据的并行输入输出。
5. 串行I/O口目前高档 8 位单片机均设置了全双工串行 I/O 口，用以实现与某些终端设备进行串行通信，或者和一些特殊功能的器件相连接的能力，甚至用多个单片机相连构成多机系统。随着应用的拓宽，有些型号的单片机内部还包含有二个串行I/O口。 6. 定时器/计数器
3. 控制线：共4根。
· RST（VPD：备用电源引入端，当电源发生故障，电源降到下限值时，备用电源经此端向内部 RAM提供电压，以保护内部RAM中的数据不丢失）——复位输入信号，高电平有效。在振荡器工作时，在RST上作用两个机器周期以上的高电平，将器件复位。 ·/EA（Vpp：编程电压,具体电压值视芯片而定）——片外程序存储器访问允许信号，低电平有效。/EA=1，选择片内程序存储器(80C51 为4KB，80C52为8KB) ；/EA=0，则程序存储器全部在片外而不管片内是否有程序存储器。使用80C31时，必须接地，使用8751编程时，施加 21V的编程电压。 · ALE（PROG：编程脉冲）——地址锁存允许信号，输出。在访问片外存储器或 I/O 时，用于锁存低八位地址，以实现低八位地址与数据的隔离。即使不访问外部存储器，ALE端仍以固定的频率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器时，出现一个ALE脉冲。
在单片机中，常把寄存器（如工作寄存器、特殊功能寄存器、堆栈等）在逻辑上划分在片内 RAM 空间中，所以可将单片机内部 RAM 看成是寄存器堆，有利于提高运行速度。
当内部 RAM 容量不够时，还可通过串行总线或并行总线外扩数据存储器。
4. 并行I/O口
单片机往往提供了许多功能强、使用灵活的并行输入 /输出引脚，用于检测与控制。有些I/O引脚还具有多种功能，比如可以作为数据总线的数据线、地址总线的地址线、控制总线的控制线等。单片机 I/O 引脚的驱动能力也逐渐增大，甚至可以直接驱动外扩的LED显示器。

第4章 80C51单片机IO端口及应用最终

23
24
参考程序：
#include <reg51.h> void main(void) { unsigned char i; P2=0xff; for(;;) { i=P2; P1=i; } }
25
4.6单片机I/O口控制电磁继电器
在控制系统中，常常存在电子电路与电气电路的互相连接问题，需要电子电路控制电气电路的执行元件，例如电动机、电磁铁、电灯等，同时实现电子线路与电气电路的电隔离，以保护电子电路和人身的安全，继电器在其中起了重要的桥梁作用。
控制
T1
内部总线写锁存器读引脚
D P0.x Q 锁存器 Q
BUF2
MUX
P0.x引脚 T2
图4-1 P0口的位电路结构
4
2．P0口工作原理（1）P0口作为地址/数据总线分时复用口
当80C51单片机外部扩展存储器或者I/O接口芯片，需要 P0口作为地址/数据总线分时使用时，“控制”信号输出高电平；转换开关MUX 将T2与反相器输出端接通，同时“与门”开锁，“地址或数据”信号通过与门驱动T1管，并通过反相器驱动T2管，使得P0.x引脚的输出状态随“地址/数据” 状态的变化而变化。具体输出过程如下。
注意，当P0口作输出口使用时，输出级属开漏电路，在 P0.x引脚应外接上拉电阻。
6
② P0口作为I/O口输入时，端口中的两个三态缓冲器用于读操作。有2种读操作：读锁存器和读引脚。
“读引脚”：当执行一般的端口输入指令时，引脚上的外部信号既加在三态缓冲器BUF2的输入端，又加在场效应管T2 漏极上，若此时T2导通，则引脚上的电位被钳在0电平上。为使读引脚能正确地读入，在输入数据时，要先向锁存器置 “1”，使其Q反端为0，使输出级T1和T2两个管子均被截止，引脚处于悬浮状态；作高阻抗输入。“读引脚”脉冲把三态缓冲器打开，于是引脚上的数据经缓冲器到内部总线；

单片机习题答案

《单片机应用技术》习题答案第一章概述1. 什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。

一般情况下，可分为系统总线和外总线。

系统总线应包括：地址总线（AB）控制总线（CB）数据总线（DB）地址总线(AB)：CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信息由地址总线输出，然后经地址译码单元处理。

地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。

在任一时刻，地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。

控制总线(CB)：由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的，以使在传送信息时协调一致的工作。

CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。

数据总线(DB)：CPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的，故数据总线应为双向总线。

在CPU进行读操作时，存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU；在CPU进行写操作时，CPU把数据通过数据总线传送给存储单元或外设2．什么是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线？CPU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息，一般情况下，外部设备种类、数量较多，而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理量）也不尽相同。

CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息，必须借助接口电路。

一般情况下，接口电路通过地址总线、控制总线和数据总线与CPU连接；通过数据线（D）、控制线（C）和状态线（S）与外部设备连接。

3. 存储器的作用是什么？只读存储器和随机存储器有什么不同？存储器具有记忆功能，用来存放数据和程序。

计算机中的存储器主要有随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种。

随机存储器一般用来存放程序运行过程中的中间数据，计算机掉电时数据不再保存。

单片机原理接口及应用

单片机原理接口及应用单片机是一种集成电路芯片，包含了中央处理器、存储器和各种输入输出接口等基本组成部分。

单片机通过其接口与外部设备进行通信，实现各种应用。

1. 数字输入输出接口(Digital I/O Interface):单片机通过数字输入输出接口连接外部设备。

通过设置相应的寄存器和引脚配置，单片机可以读取外部器件的状态，并且能够控制外部器件的输出信号。

数字输入输出接口常用于连接开关、LED、蜂鸣器等设备。

2. 模拟输入输出接口(Analog I/O Interface):单片机的模拟输入输出接口可以将模拟信号转换为数字信号，或将数字信号转换为模拟信号。

通过模拟输入输出接口，单片机可以实现模拟信号的采集和输出，例如连接温度传感器、光电传感器等。

3. 串口接口(Serial Interface):串口接口是单片机与外部设备进行数据传输的重要接口。

单片机通过串口接口可以与计算机或其他单片机进行通信。

串口的通信速度和传输协议可以根据具体需求进行设置。

4. I2C总线接口(I2C bus Interface):I2C总线接口是一种常用的串行通信协议，具有多主机、多从机的特点。

单片机通过I2C总线接口可以与各种器件进行通信，如传感器、实时时钟等。

5. SPI接口(Serial Peripheral Interface):SPI接口是一种高速同步串行通信接口，常用于单片机与外部存储器、显示器和其他外设的连接。

SPI接口可以实现全双工通信，具有高速传输的优势。

6. 中断接口(Interrupt Interface):中断是单片机处理外部事件的一种方式。

通过中断接口，单片机可以响应来自外部设备的信号，并及时处理相应的事件，提高系统的实时性。

以上是单片机的一些常用接口及其应用。

不同的单片机具有不同的接口类型和功能，可以根据具体的应用需求选择合适的单片机型号。

单片机原理及应用教案-第4章

第4课教学内容：2.4.2数据传送指令及要点分析2.4.3算术运算类指令及要点分析2.4.4逻辑操作与移位指令及要点分析2.4.5控制转移指令及其偏移量的计算2.4.6位操作指令2.4.7对指令的进一步说明教学目标：了解：单片机指令的分类与格式。

掌握：单片机指令的寻址方式，内部数据传送指令特点与应用，算术运算类指令及要点，逻辑操作与移位指令及要点，程序转移指令的相对偏移量计算，位操作指令的特点，PSW标志位的作用。

课时安排：3 课时教学重点：各类指令特点与应用教学提示：一、重点内容与要点分析1.数据传送类指令的共性：1）操作：把源操作数传送到目的操作数，指令执行后，源操作数不改变，目的操作数修改为源操作数。

2）若要求在进行数据传送时，不丢失目的操作数，则可以用交换型的传送指令。

3）数据传送指令不影响标志C、AC和OV，不包括奇偶标志P。

对于P一般不加说明。

POP PSW 或 MOV PSW，#（x）可能使某些标志位发生变化。

助记符有：MOV，MOVX，MOVC，XCH，XCHD，SWAP，POP，PUSH 8种。

源操作数可为：寄存器、寄存器间接、直接、立即、寄存器基址加变址 5种寻址方法；目的操作数可为：寄存器、寄存器间接、直接 3种寻址方法。

例1：设内部RAM的（30H）=40H，（40H）=10H ，（10H）=00H ，端口P1上的内容为11001010B（后缀B表示二进制数），分析下面7条指令分别属于上述16条指令中的哪一条，操作数采用的寻址方法，以及指令执行后各单元及寄存器、端口的内容。

MOV R0，#30H ；属于第8条（寄存器寻址、立即数寻址）（R0）=#30HMOV A，@R0 ；3条（寄存器寻址、寄存器间接寻址）（A）=#40HMOV R1, A ；2条（寄存器寻址、寄存器寻址）（R1）=#40HMOV B, @R1 ；13条（直接寻址、寄存器间接寻址）（B）=#10HMOV @R1, P1 ；14条（寄存器间接寻址，直接寻址）（40H）=#11001010B MOV P2, P1 ；15条（直接寻址、直接寻址）（P2）=#11001010B MOV 10H, #20H ；10条（直接寻址、立即寻址）（10H）=#20H指令执行以后，P1口的内容均为11001010B，其它内容如上。

单片机输入输出接口的使用

内部总线写锁存器
DQ CLK Q
R
P2.n P2口
T
引脚
MUX
读引脚
2020/5/4
2.P2口作为地址总线
在系统扩展片外程序存储器扩展数据存储器且容量超过 256B (用MOVX DPTR指令)时，CPU发出控制电平“1”，使多路开关MUX倒内部地址线。此时，P2输出高8位地址。
读锁存器
内部总线写锁存器
内部总线写锁存器
DQ CLK Q
T1
P0.n P0口
T2
引脚
MUX
读引脚
2020/5/4
② 输入时----分读引脚或读锁存器
读锁存器：有些指令如：ANL P0，A称为“读-改-写”
指令，需要读锁存器。
上面一个缓冲器用于读端口锁存器数据。
读锁存器
内部总线写锁存器
地址/数据 VCC 控制
DQ CLK Q
作为扩展系统的地址总线, 输出高8位地址, 与P0 口
一起组成 16 位地址总线。对于 8031 而言, P2 口
一般只作为地址总线使用, 而不作为I/O线直接与外
部设备相连。
2020/5/4
地址/数据 VCC 控制
DQ CLK Q
T1
T2 MUX
P0.n P0口引脚
读引脚
2020/5/4
2、P0作为地址/数据总线 ----真正的双向口
▪ P0引脚输出地址/输入数据
输入信号是从引脚通过输入缓冲器进入内部总线。
此时，CPU自动使MUX向下，并向P0口写“1”，“读
引脚”控制信号有效，下面的缓冲器打开，外部数据读入
读锁存器
内部总线写锁存器
第二输出功能 VCC

单片机原理及应用第4章 MCS-51单片机系统的扩展技术

2.数据存储器典型扩展电路
6264的地址范围为：0000H～1FFFH。
[例题] 在上页图的数据存储器扩展电路中，将片内RAM 以50H单元开始的16个数据，传送片外数据存储器0000H开始的单元中。
程序如下：
ORG 1000H MOV R0, #50H MOV R7, #16 MOV DPTR, #0000H AGAIN: MOV A, @R0 MOVX @DPTR, A INC R0 INC DPTR DJNZ R7, AGAIN RET END ; 数据指针指向片内50H单元 ; 待传送数据个数送计数寄存器 ; 数据指针指向数据存储器6264的0000H单元 ; 片内待输出的数据送累加器A ; 数据输出至数据存储器6264 ; 修改数据指针 ; 判断数据是否传送完成
4.2.1
程序存储器扩展
单片机内部没有ROM,或虽有ROM但容量太小时,必须扩展外部程序存储器方能工作。最常用的ROM器件是EPROM 1. 常用EPROM程序存储器 EPROM主要是27系列芯片，如:2764(8K)/27128(16K) /27256(32K)/27040(512K)等，一般选择8KB以上的芯片作为外部程序存储器。
4.2.3 MCS-51对外部存储器的扩展
下图所示的8031扩展系统中，外扩了16KB程序存储器（使用两片 2764芯片）和8KB数据存储器（使用一片6264芯片）。采用全地址译码方式，P2.7用于控制2―4译码器的工作，P2.6, P2.5参加译码，且无悬空地址线，无地址重叠现象。 1# 2764, 2# 2764, 3# 6264的地址范围分别为：0000H～1FFFH, 2000H～3FFFH, 4000～5FFFH。
MOV DPTR, #7FFFH ; 数据指针指向74LS377 MOV A, 60H ; 输出的60H单元数据送累加器A MOVX @DPTR, A ; P0口将数据通过74LS377输出

单片机原理及接口技术讲解

单片机原理及接口技术讲解单片机（Microcontroller）是一种集成电路芯片，内含有中央处理器（CPU）、存储器、输入输出端口、定时器计数器、串行通信接口等核心模块，可用于控制、计算、存储和通信等多种功能。

单片机的工作原理是通过处理器执行存储在存储器中的指令来实现各种功能。

它的内部包含一个由晶体管、逻辑门等构成的微处理器，负责执行计算和控制指令。

单片机的芯片上还集成了存储器，用于存储程序指令和数据。

输入输出端口可以与外部设备进行数据交互，定时器计数器可以实现精确的定时和计数功能。

通过串行通信接口，单片机可以与其他设备进行数据传输和通信。

单片机的接口技术是指单片机与外部设备进行数据传输和通信的技术。

常见的接口技术包括并行接口、串行接口、模拟接口等。

并行接口是通过多个并行数据线同时传输数据的接口技术。

常见的并行接口有通用并行接口（GPIO）、地址总线、数据总线等。

通用并行接口（GPIO）是一组可编程的并行输入输出线，可以被程序员控制来进行数据的输入输出。

地址总线用于传输内存或外设的地址信息，数据总线用于传输数据信息。

串行接口是通过单个数据线按照一定的时间顺序传输数据的接口技术。

常见的串行接口有串行通信接口（UART）、串行外设接口（SPI）、I²C接口等。

串行通信接口（UART）是一种通用的串行数据通信接口，用于将数据转换为串行格式进行传输。

串行外设接口（SPI）是一种高速串行接口，用于在单片机与其他外设之间进行数据传输和通信。

I²C接口是一种双线制的串行接口，用于在多个设备之间进行数据传输和通信。

模拟接口是通过模拟信号进行数据传输和通信的接口技术。

模拟接口包括模数转换接口、数字模拟转换接口等。

模数转换接口用于将模拟信号转换为数字信号，数字模拟转换接口用于将数字信号转换为模拟信号。

单片机接口技术的选择取决于具体应用的需求。

并行接口适合需要大量数据同时进行传输的场景，串行接口适合需要高速传输的场景。

单片机IO口结构及上拉电阻

单⽚机IO⼝结构及上拉电阻单⽚机IO⼝结构及上拉电阻MCS-51有4组8位I/O⼝：P0、P1、P2和P3⼝，P1、P2和P3为准双向⼝，P0⼝则为双向三态输⼊输出⼝，下⾯我们分别介绍这⼏个⼝线。

⼀、P0⼝和P2⼝图1和图2为P0⼝和P2⼝其中⼀位的电路图。

由图可见，电路中包含⼀个数据输出锁存器（D触发器）和两个三态数据输⼊缓冲器，另外还有⼀个数据输出的驱动（T1和T2）和控制电路。

这两组⼝线⽤来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展⼝，⽽不能象P1、P3直接⽤作输出⼝。

它们⼀起可以作为外部地址总线，P0⼝⾝兼两职，既可作为地址总线，也可作为数据总线。

图1 单⽚机P0⼝内部⼀位结构图图2 单⽚机P0⼝内部⼀位结构图P2⼝作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的⾼8位输出⼝AB8-AB15，P0⼝由ALE选通作为地址总线的低8位输出⼝AB0-AB7。

外部的程序存储器由PSEN信号选通，数据存储器则由WR和RD读写信号选通，因为2^16=64k，所以MCS-51最⼤可外接64kB的程序存储器和数据存储器。

⼆、P1⼝图3为P1⼝其中⼀位的电路图，P1⼝为8位准双向⼝，每⼀位均可单独定义为输⼊或输出⼝，当作为输⼊⼝时，1写⼊锁存器，Q(⾮)=0，T2截⽌，内上拉电阻将电位拉⾄"1"，此时该⼝输出为1，当0写⼊锁存器，Q(⾮)=1,T2导通，输出则为0。

图3 单⽚机P2⼝内部⼀位结构图作为输⼊⼝时，锁存器置1，Q(⾮)=0，T2截⽌，此时该位既可以把外部电路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成⾼电平，正因为这个原因，所以P1⼝常称为准双向⼝。

需要说明的是，作为输⼊⼝使⽤时，有两种情况:1.⾸先是读锁存器的内容，进⾏处理后再写到锁存器中，这种操作即读—修改—写操作，象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。

单片机第4章

中断响应及处理过程保护断点寻找中断源中断处理中断返回保护断点和寻找中断源都是由硬件自动完成的，用户不用考虑。
4.2 MCS 51中断系统
MCS-51提供了5个中断源，2个中断优先级控制，可实现2个中断服务嵌套。可通过程序设置中断的允许或屏蔽，设置中断的优先级。 CPU在每个机器周期的S5P2期间，会自动查询各个中断申请标志位，若查到某标志位被置位，将启动中断机制。 MCS-51的中断源 5个中断源：外部中断源（中断标志为IE0和IE1 ）由P3.2端口线引入，低电平或下降沿引起。
4 MCS® 51单片机中断系统
4.1 中断系统概念
4.2 MCS 51中断系统 4.3 MCS 51中断响应过程 4.4 MCS 51中断系统编程 4.5 MCS 51外部中断扩展
4.1 中断系统概念
中断是指CPU执行正常程序时，系统中出现特殊请求，CPU暂时中止当前的程序，转去处理更紧急的事件（执行中断服务程序），处理完毕（中断服务完成）后，CPU自动返回原程序的过程。作用：采用中断技术可以提高CPU效率、解决速度矛盾、实现并行工作、分时操作、实时处理、故障处理、应付突发事件，可使多项任务共享一个资源（CPU）。中断与子程序的最主要区别：子程序是预先安排好的，中断是随机发生的。中断涉及的几个环节：中断源、中断申请、开放中断、保护现场、中断服务、恢复现场、中断返回。
EX0/EX1/ET1/ET0/ES ：分别是INT0/INT1、T0/T1、串行口的中断允许控制位。 =0 ：禁止中断； =1 ：允许中断。 EA：总的中断允许控制位（总开关）： =0 ：禁止全部中断； =1 ：允许中断。
中断优先级控制寄存器IP(0B8H)
PX0/PX1：INT0/INT1优先级控制位： =0 ：属低优先级； =1 ：属高优先级。 PT0/PT1：T0/T1中断优先级控制位： =0 ：属低优先级； =1 ：属高优先级。 PS1：串行口中断优先级控制位： =0 ：属低优先级； =1 ：属高优先级。

单片机第4章输入输出接口P0～P3

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编程如下：
CLR P1.0
；使发光二极管灭
AGA：SETB P1.1；对输入位P1.1写“1”
JB P1.1,LIG ；开关开，转LIG
SETB P1.0
；开关合上，二极管亮
SJMP AGA
LIG: CLR P1.0 ；开关开，二极管灭
SJMP AGA
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例：如图5－3所示， P1.0～ P1.3接4个发光二极管LED， P1.4～ P1.7 接4个开关，编程将开关的状态反映到发光二极管上。
DIR: MOV R0,#0
；R0存字形表偏移量
MOV R1,#01
；R1置数码表位选代码
NEXT:MOV A,R0
MOVC A,@A+DPTR ；查字形码表1
MOV P1,A
；送P1口输出
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MOV A,R1 MOV P3,A ；输出位选码 ACALL DAY ；延时
INC R0 RL A
P3口（P3.0～P3.7）：P3口同样是内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P3口除了作为一般的I/O口使用之外，其还具有特殊功能。
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P3 口的第二功能
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5.2 编程举例
例：设计一电路，监视某开关K，用发光二极管LED 显示开关状态，如果开关合上，LED亮；开关打开， LED熄灭。
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5.1 P0～P3端口的功能和内部结构
P0口（P0.0～P0.7）：该端口为8位准双向口，负载能力为 8高LSTTL负载。
P1口（P1.0～P1.7）：8位准双向I/O口，P1口的驱动能力为 4个LSTTL负载。

微机原理与接口技术第四章试题及答案

第四章4-1填空1.MCS-51的Po口作为输出端口时,每位能驱动8 个SL型TTL负载.2.MCS-51有4个并行I\O口,其中P0~P3是准双向口,所以由输出转输入时必须先写入"1"3.设计8031系统时,_P0、P2 口不能用作一般I\O口.4.MCS-51串行接口有4种工作方式,这可在初始化程序中用软件填写特殊功能寄存器__SCON _加以选择.5.当使用慢速外设时,最佳的传输方式是中断.6.当定时器To工作在方式3 时,要占定时器T1的TR1和TF1_两个控制位.7.MCS-51有5 个中断源,有2 个中断优先级,优先级由软件填写特殊功能寄存器IP 加以选择..8.用串口扩并口时,串行接口工作方式应选为方式0 .9.在串行通信中,有数据传送方向单工、半双工、全双工三种方式.10.外部中断入口地址为_ 0013H4-2判断1.MCS-51的5个中断源优先级相同。

（×）2.要进行多机通信，MCS-51串行接口的工作方式应为方式1。

（×）3.MCS-51上电复位时，SBUF=00H。

（×）。

4.MCS-51有3个中断源,优先级由软件填写特殊功能寄存器IP加以选择.. （×）5.用串口扩并口时,串行接口工作方式应选为方式1. （×）6.外部中断INTO 入口地址为_0013H（×）7.MCS-51外部中断0的入口地址是0003H。

（√）.8.TMOD中的GATE=1时，表示由两个信号控制定时器的启停。

（√）。

9.使用8751且=1时，仍可外扩64KB的程序存储器。

（×）10．PC存放的是当前执行的指令。

（×）11．MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H~80H地址范围内。

（×）12.MCS-51有4个并行I\O口,其中P0~P3是准双向口,所以由输出转输入时必须先写入"0"（×）4-3选择1.在中断服务程序中,至少应有一条( D )（Ａ）传送指令（Ｂ）转移指令（Ｃ）加法指法（Ｄ）中断返回指令2.要使MCS-51能够响应定时器Ｔ１中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器ＩＥ的内容应是（ B ）（Ａ）98H （Ｂ）84H （Ｃ）42 （Ｄ）22H3.D MCS-51在响应中断时,下列哪种操作不会发生( D ).(A)保护现场(B)保护PC (C)找到中断入口若悬河(D)保护PC转入中断入口4.用MCS-51串行接口扩展并行I\O口时,串行接口工作方式应选择( C )(A)方式0 (B)方式1 (C)方式2 (D)方式35.MCS－51有中断源（A）（A）5个（B）2个（C）3个（D）6个6.MCS-51响应中断时，下面哪一个条件不是必须的（）（A）当前指令执行完毕（B）中断是开放的确（C）没有同级或高级中断服务须（D）必须有RET1指令7．使用定时器T1时，有几种工作模式（D）（Ａ）１种（Ｂ）２种（Ｃ）３种（Ｄ）４种8.计算机在使用中断方式与外界交换信息时,保护现场的工作方式应该是( B )(A)由CPU自动完成(B)在中断响应中完成功之路(C)应由中断服务程序完成(D)在主程序中完成9.下面哪一种传送方式适用于处理外部事件( C )(A)DMA (B)无条件传递进(C)中断(D)条件传递1、2、4章的编程1.8225A控制字地址为300FH,请按:A口方式0输入,B口方式1输出,C口高位输出,C口低位输入,确定8225A控制字并编初始化程序.解：控制字为10010101=95H初始化程序：MOV DPTR ,#300FHMOV A,#95HMOVX @DPTR ,A2.编定一个软件延时1S和1miｎ的子程序．设ｆosc=6Hz，则一个机器周期1μｓ。

单片机第四章答案

第四章习题与思考答案4-3外设端口有哪两种编址方法？各有什么特点？答：微型计算机对 I/O 端口进行编址的方式有两种：单独编址和统一编址。

1．外设端口单独编址特点：(1) 需要专用 I/O 指令，实现 CPU 和外设间数据传送。

(2)I/O端口地址的独立。

2．外设端口与存储器统一编址特点： (1) 无需专用 I/O 指令(2)I/O端口地址是内存地址中的一部分。

4-4 I/O 数据有哪四种传送方式？各有什么特点？CPU 与外设之间的数据传送方式有无条件传输方式、查询方式、中断方式和 DMA 方式。

1．无条件传输方式无条件传送又称为同步传送或直接传送方式。

CPU 在与外设进行数据交换时，外设随时处于准备好的状态，这样 CPU 不必查询外设的状态，也不必等待，而是直接进行数据的输入输出。

2．查询传输方式查询传输方式也称为异步传输、条件传输方式。

采用查询方式时， CPU 每次与外设进行数据传输前，都要先读取状态端口的信息，查询外设是否准备就绪，只有在外设处于“就绪”状态时，才能向外设的数据端口发送数据或从其中读取数据，如果外设未就绪，就需要 CPU 原地循环等待外设完成准备工作，所以 CPU 的工作效率不高。

3．中断传输方式在中断传输方式中，以外设为主动方，每次外设准备好就可以向 CPU 发出一次中断请求，使 CPU 暂停当前正在执行的程序，转去与外设进行一次数据传输工作，当完成了本次数据的输入或输出后，再回到原先被打断的地方继续执行原来的程序。

中断方式可以大大提高 CPU 的效率和系统的实时性。

4． DMA 方式DMA 方式即直接存储器存取方式，是一种在DMA控制器的控制下实现的外设与存储器之间的直接数据传输方式。

在整个DMA 传输过程中，是不需要 CPU 参与的，完全是通过硬件逻辑电路用固定的顺序发地址和读写信号来实现的，数据不需要经过 CPU 而是在外设和存储器之间高速传输。

4-5 8051 内部的并行I/O 口有哪些？各有什么功能？1．P0 口P0 口的第一功能是作为通用I/O 口使用。

单片机IO口结构及工作原理

一、P0端口的结构及工作原理P0端口8位中的一位结构图见下图：由上图可见，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。

下面，先分析组成P0口的各个部分：先看输入缓冲器：在P0口中，有两个三态的缓冲器，在其的输出端可以是高电平、低电平，同时还有一种就是高阻状态（或称为禁止状态），上面一个是读锁存器的缓冲器，下面一个是读引脚的缓冲器，读取P0.X引脚上的数据，要使这个三态缓冲器有效，引脚上的数据才会传输到内部数据总线上。

D锁存器：在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D触发器来构成锁存器的。

D端是数据输入端，CP是控制端（也就是时序控制信号输入端），Q是输出端，Q非是反向输出端。

多路开关：在51单片机中，不需要外扩展存储器时，P0口可以作为通用的输入输出端口（即I/O）使用，对于8031（内部没有ROM）的单片机或者编写的程序超过了单片机内部的存储器容量，需要外扩存储器时，P0口就作为‘地址/数据’总线使用。

这个多路选择开关就是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了。

当多路开关与下面接通时，P0口是作为普通的I/O 口使用的，当多路开关是与上面接通时，P0口是作为‘地址/数据’总线使用的。

输出驱动部份：P0口的输出是由两个MOS管组成的推拉式结构，也就是说，这两个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口作为I/O端口使用时，多路开关的控制信号为0（低电平），V1管截止，多路开关是与锁存器的Q非端相接的（即P0口作为I/O口线使用）。

作为地址/数据线使用时，多路开关的控制信号为1，V1管由地址/数据线决定，多路开关与地址/数据线连接。

输出过程：1、I/O输出工作过程：当写锁存器信号CP有效，数据总线的信号→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。

《单片机原理及应用》课后习题答案

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2.5 MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间？各自的地址范围和容量是多少？在使用上有什么不同？
答案：MCS－51的存储器空间可以划分为以下4种，分别是：程序存储器；内部数据存储器；内部特殊功能寄存器；外部数据存储器；对89S51来说，程序存储器分为片内程序存储器和片外程序存储器，片内程序存储器地址范围为0000H-0FFFH,4KB；片外程序存储器地址范围0000H～FFFFH，64KB。内部程序存储器与外部程序存储器统一编址，当EA为高电平时，从内部程序存储器开始读取程序，达到4KB后跳到片外程序存储器的1000H开始读取程序；当EA为低电平时，直接从片外程序存储器的0000H开始处读取程序。内部数据存储器地址范围为00H～7FH，128B，在程序中做通用存储器使用。内部特殊功能寄存器地址范围80H～FFH，128B，专用于控制、管理片内算术逻辑部件、并行I/O口、串行I/O口、定时器/计数器、中断系统等功能模块的工作。外部数据存储器地址范围0000H～FFFFH，64KB，又称为外部数据 RAM，当单片机内部128个字节的数据RAM不能满足系统工作的需要时，可以通过它的外部总线扩展外部数据存储器。
第2章 MCS－51的基本结构
• • • • • • • • 2.1 MCS-51单片机内部包含那些主要逻辑功能部件？各个功能部件的最主要的功能是什么？ 2.2 2.3 2.4 MCS-51的EA端有何用途？ MCS-51单片机外部总线结构是怎样的？ MCS-51单片机存储器的组织结构是怎样的？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.5 MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间？各自的地址范围和容量是多少？在使用上有什么不同？ 2.6 8051如何确定和改变当前工作寄存器组？ 2.7 MCS-51单片机的程序存储器中0000H、0003H、000BH、0013H、001BH和0023H这几个地址具有什么特殊的功能？ 2.8 8051单片机有哪几个特殊功能寄存器？可位寻址的SFR有几个？