51单片机的P0口工作原理详细讲解

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单片机读引脚及读锁存器

单片机读引脚及读锁存器

51单片机I/O引脚IO口工作原理一、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。

再看图的右边,标号为P0.X引脚的图标,也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位,即在P0口有8个与上图相同的电路组成。

下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即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),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。

下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。

D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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。

大家看上图中的D锁存器,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。

对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q 及反向输出端Q非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。

P0端口的结构及工作原理

P0端口的结构及工作原理

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:读锁存器 内部总线写锁存器读引脚由上图可见,P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开 关、一个非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。

再看图 的右边,标号为P0.X 引脚的图标,也就是说P0.X 引脚可以 是P0.0至U P0.7的任何一位,即在 P0 口有8个与上图相同 的电路组成。

下面,我们先就组成P0 口的每个单元部分跟大家介绍 一下:先看输入缓冲器:在 P0 口中,有两个三态的缓冲器, 在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即在其的输出端可以是咼电平、低电平,同时还有一种就是咼阻状 态(或称为我入塔冲环地址/数搦 +VCC------- / 1控制倍号(S 1)VIP0 口工作原理图禁止状态),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为,读锁存器錨)有效。

下面一个是读引脚的缓冲器,要读取PO.X引脚上的数据,也要使标号为,读引脚?的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。

D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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。

大家看上图中的D锁存器,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。

对于D锁存器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q 非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

单片机的引脚原理图及说明完整版

单片机的引脚原理图及说明完整版

单片机的引脚原理图及说明HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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。

再看图的右边,标号为P0.X引脚的图标,也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位,即在P0口有8个与上图相同的电路组成。

下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即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),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D 锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。

下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。

D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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。

大家看上图中的D锁存器,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。

对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

51系列单片机P0端口具体讲解

51系列单片机P0端口具体讲解

有关单片机P0口具体讲解图1(一)在我们讲解P0端口之前我们首先梳理一下各个端口有什么不同之处:P0口有三个功能:1、外部扩展存储器时,当做数据(Data)总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口)2、外部扩展存储器时,当作地址(Address)总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻(后面将详细介绍)。

P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。

P2口有两个功能:1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用(如图1中的A8~A15为地址总线接口)2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;P3口有两个功能:除了作为I/O使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。

图2(注:该图只是P0口的一位,也就是说P0口有8个相同的这样的结构)图3(二)由图2可以看出每个P0口都有这些元件:一个锁存器,两个三态输入缓冲器和一个输出驱动电路组成在访问外部存储器时,P0是一个真正的双向口,当P0输出地址/数据信息时,CPU内部法控制电平“1”来打开上面的与门,又使模拟开关MUX把地址/数据信息经过反相器和T1接通(我们称上面的场效应晶体管FET为T1,下面的场效应管FET为T2);输出的地址/数据信息既通过与门去驱动T1,又通过反相器去驱动T2,是两个FET构成推拉输出电路;1.当P0口作为外部扩展存储器的数据地址总线时:●若地址数据信息为“0”,那么这个信号就使得T1截止,使T2导通(经过反反相器作用使得T2接收到的信号为“1”,根据场效应晶体管的特性,T2导通),若T2导通,那么T2的上下两个N极就导通,而发射极(下面的N极)接地信号则为“0”,这样P0口就相当于接收到了“0”信号;●若地址数据信息输入“1”,则该信号使T2截止,使T1导通,在T1导通情况下,T1的上下N极导通,使得VCC与P0相同,从而输出高电平,即“1”信号;●若从P0口输入信号,信号从引脚通过输入缓冲器进入内部总线;2.当P0口作为一般I/O口使用时:●CPU内部发布控制信号“0”,封锁与门,使得T1截止,同时使模拟开关MUX把锁存器的非Q端与T2端的栅极接通;●在P0口作为输出时,由于非Q端和T2的倒相作用,那么内部总线上的信息与到达P0口上的信息是同相的,只要写脉冲加到锁存器的CL端,内部总线上的信息就会P0的引脚上;●但是由于此时T2为漏极开路输出,所以要外接上拉电阻。

单片机IO端口工作原理(P0端口,漏极开路,推挽,上拉电阻,准双向口)

单片机IO端口工作原理(P0端口,漏极开路,推挽,上拉电阻,准双向口)

单片机IO端口工作原理(P0端口,漏极开路,推挽,上拉电阻,准双向口)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:输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,三态门有三个状态,即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。

图中有一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。

图中另一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。

D锁存器:一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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。

图中的锁存器,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。

对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。

多路开关:在51单片机中,当内部的存储器够用(也就是不需要外扩展存储器时,这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器)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。

那么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。

51单片机的P0口工作原理详细讲解

51单片机的P0口工作原理详细讲解

51单片机的P0口工作原理详细讲解一、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。

再看图的右边,标号为P0.X引脚的图标,也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位,即在P0口有8个与上图相同的电路组成。

下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即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),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。

下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的部数据总线上。

D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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。

大家看上图中的D 锁存器,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。

对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。

51系列单片机P0端口具体讲解

51系列单片机P0端口具体讲解

有关单片机P0口具体讲解图1(一)在我们讲解P0端口之前我们首先梳理一下各个端口有什么不同之处:P0口有三个功能:1、外部扩展存储器时,当做数据(Data)总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口)2、外部扩展存储器时,当作地址(Address)总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻(后面将详细介绍)。

P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。

P2口有两个功能:1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用(如图1中的A8~A15为地址总线接口)2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;P3口有两个功能:除了作为I/O使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。

图2(注:该图只是P0口的一位,也就是说P0口有8个相同的这样的结构)图3(二)由图2可以看出每个P0口都有这些元件:一个锁存器,两个三态输入缓冲器和一个输出驱动电路组成在访问外部存储器时,P0是一个真正的双向口,当P0输出地址/数据信息时,CPU内部法控制电平“1”来打开上面的与门,又使模拟开关MUX把地址/数据信息经过反相器和T1接通(我们称上面的场效应晶体管FET为T1,下面的场效应管FET为T2);输出的地址/数据信息既通过与门去驱动T1,又通过反相器去驱动T2,是两个FET构成推拉输出电路;1.当P0口作为外部扩展存储器的数据地址总线时:●若地址数据信息为“0”,那么这个信号就使得T1截止,使T2导通(经过反反相器作用使得T2接收到的信号为“1”,根据场效应晶体管的特性,T2导通),若T2导通,那么T2的上下两个N极就导通,而发射极(下面的N极)接地信号则为“0”,这样P0口就相当于接收到了“0”信号;●若地址数据信息输入“1”,则该信号使T2截止,使T1导通,在T1导通情况下,T1的上下N极导通,使得VCC与P0相同,从而输出高电平,即“1”信号;●若从P0口输入信号,信号从引脚通过输入缓冲器进入内部总线;2.当P0口作为一般I/O口使用时:●CPU内部发布控制信号“0”,封锁与门,使得T1截止,同时使模拟开关MUX把锁存器的非Q端与T2端的栅极接通;●在P0口作为输出时,由于非Q端和T2的倒相作用,那么内部总线上的信息与到达P0口上的信息是同相的,只要写脉冲加到锁存器的CL端,内部总线上的信息就会P0的引脚上;●但是由于此时T2为漏极开路输出,所以要外接上拉电阻。

单片机IO口结构及工作原理

单片机IO口结构及工作原理

、Po端口的结构及工作原理Po端口8位中的一位结构图见下图:地址∕ttiκI i O i XWwfr⅛⅛内部总线i⅛引脚PO 口工作康理图由上图可见,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。

Po 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IO端口工作原理(P0端口,漏极开路,推挽,上拉电阻,准双向口)

单片机IO端口工作原理(P0端口,漏极开路,推挽,上拉电阻,准双向口)

单片机IO端口工作原理(P0端口,漏极开路,推挽,上拉电阻,准双向口)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:输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,三态门有三个状态,即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。

图中有一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。

图中另一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。

D锁存器:一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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。

图中的锁存器,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。

对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。

多路开关:在51单片机中,当内部的存储器够用(也就是不需要外扩展存储器时,这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器)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。

那么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。

51单片机IO口工作原理——P2、P3(转载)

51单片机IO口工作原理——P2、P3(转载)

51单⽚机IO⼝⼯作原理——P2、P3(转载)三、P2端⼝的结构及⼯作原理:P2端⼝的⼀位结构见下图:由图可见,P2端⼝在⽚内既有上拉电阻,⼜有切换开关MUX,所以P2端⼝在功能上兼有P0端⼝和P1端⼝的特点。

这主要表现在输出功能上,当切换开关向下接通时,从内部总线输出的⼀位数据经反相器和场效应管反相后,输出在端⼝引脚线上;当多路开关向上时,输出的⼀位地址信号也经反相器和场效应管反相后,输出在端⼝引脚线上。

对于8031单⽚机必须外接程序存储器才能构成应⽤电路(或者我们的应⽤电路扩展了外部存储器),⽽P2端⼝就是⽤来周期性地输出从外存中取指令的地址(⾼8位地址),因此,P2端⼝的多路开关总是在进⾏切换,分时地输出从内部总线来的数据和从地址信号线上来的地址。

因此P2端⼝是动态的I/O端⼝。

输出数据虽被锁存,但不是稳定地出现在端⼝线上。

其实,这⾥输出的数据往往也是⼀种地址,只不过是外部RAM的⾼8位地址。

在输⼊功能⽅⾯,P2端⼝与P0和H端⼝相同,有读引脚和读锁存器之分,并且P2端⼝也是准双向⼝。

可见,P2端⼝的主要特点包括:①不能输出静态的数据;②⾃⾝输出外部程序存储器的⾼8位地址;②执⾏MOVX指令时,还输出外部RAM的⾼位地址,故称P2端⼝为动态地址端⼝。

即然P2⼝可以作为I/O⼝使⽤,也可以作为地址总线使⽤,下⾯我们就不分析下它的两种⼯作状态。

1、作为I/O端⼝使⽤时的⼯作过程当没有外部程序存储器或虽然有外部数据存储器,但容易不⼤于256B,即不需要⾼8位地址时(在这种情况下,不能通过数据地址寄存器DPTR读写外部数据存储器),P2⼝可以I/O⼝使⽤。

这时,“控制”信号为“0”,多路开关转向锁存器同相输出端Q,输出信号经内部总线→锁存器同相输出端Q→反相器→V2管栅极→V2管9漏极输出。

由于V2漏极带有上拉电阻,可以提供⼀定的上拉电流,负载能⼒约为8个TTL与⾮门;作为输出⼝前,同样需要向锁存器写⼊“1”,使反相器输出低电平,V2管截⽌,即引脚悬空时为⾼电平,防⽌引脚被钳位在低电平。

单片机P0端口的结构及工作原理

单片机P0端口的结构及工作原理

单片机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。

再看图的右边,标号为P0.X引脚的图标,也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位,即在P0口有8个与上图相同的电路组成。

下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即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),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。

下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X 引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。

D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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。

大家看上图中的D锁存器,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。

对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。

多路开关:在51单片机中,当内部的存储器够用(也就是不需要外扩展存储器时,这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器)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。

MCS-51单片机IO口详解

MCS-51单片机IO口详解

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。

2.读P1口线状态时,打开三态门G2,将外部状态读入CPU。

8051单片机p0端口工作原理

8051单片机p0端口工作原理

8051单片机p0端口工作原理一、前言8051单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器,其具有成本低、易于使用和可靠性高等优点。

P0端口是8051单片机的一个重要端口,它通常用于控制外部设备和与其他设备进行通信。

本文将详细介绍8051单片机P0端口的工作原理。

二、8051单片机概述8051单片机是由Intel公司在1980年推出的一款8位微控制器,它采用了Harvard结构,并且具有4K字节的ROM、128字节的RAM 和32个I/O端口等特点。

其主要特点如下:1. 8位CPU:具有12个寄存器,可以直接访问内部和外部数据。

2. 存储器:包括4K字节ROM和128字节RAM。

3. I/O端口:包括32个I/O端口,其中P0、P1、P2、P3四个端口是最常用的。

4. 定时器/计数器:具有两个16位定时器/计数器。

5. 中断系统:支持5种不同类型的中断源。

6. 串行通信接口:支持UART模式和SPI模式。

7. 其他功能:包括PWM输出、ADC输入等。

三、P0端口概述P0端口是8051单片机的一个8位双向I/O端口,它的引脚编号为P0.0~P0.7。

在默认情况下,P0端口的所有引脚都被配置为输入状态,并且具有上拉电阻。

当需要使用P0端口时,需要将其相应的引脚配置为输出状态,并且需要关闭上拉电阻。

四、P0端口工作原理1. P0端口寄存器P0端口是通过一个8位寄存器来控制的,该寄存器的地址为80H。

当写入数据到该寄存器时,数据会被输出到对应的引脚上。

当从该寄存器读取数据时,会返回当前引脚上的输入数据。

2. P0端口模式设置P0端口可以通过特定的位掩码来配置其模式。

其中,每个引脚都有两个对应的位用于控制其模式:- P0Mx:用于选择引脚是否为输入或输出。

- P0Px:用于选择是否启用内部上拉电阻。

其中,x表示对应引脚编号(例如:P0M1表示P0.1引脚的模式选择位)。

3. P0端口输入输出控制在将某个引脚配置为输出状态后,可以通过向相应位写入逻辑高或逻辑低来控制该引脚的输出电平。

51单片机的P1、P2、P3口的工作原理

51单片机的P1、P2、P3口的工作原理

基于proteus的51单片机仿真实例五十、51单片机的P1、P2、P 3口的工作原理1、P1口某一位的内部电路结构如下图所示,在51单片机的P0,P1,P2,P3口中,P1口的结构最简单,用途也最单一。

仅仅只作为普通的数据输入/输出(I/O)端口使用。

从图中可以看出,P0口与P1口的主要差别在于:P1端口用内部上拉电阻代替了P0端口的场效应管,并且输出的信息只有内部总线的信息,没有了数据/地址总线的复用。

1)P1口用作输入端口如果P1口用作输入端口,即Q=0,/Q=1;则场效应管导通,引脚被直接连到电源的地GND上,即使引脚输入的是高电平,被直接拉低为“0“,所以,与P0端口一样,在将数据输入P1端口之前,先要通过内部总线向锁存器写”1“,这样/Q=0,场效应管截止,P1端口输入的“1”才可以送到三态缓冲器的输入端,此时再给三态门的读引脚送一个读控制信号,引脚上的“1”就可以通过三态缓冲器送到内部总线。

具有这种操作特点的输入/输出端口,一般称之为准双向I/O口,51单片机的P1,P2,P3口都是准双向口。

而P0端口由于输出具有三态功能(输出端口的三态是指:高电平,低电平,高阻态这三态),所以在作为输入端口时,无需先写“1”然后再进行读操作。

2)P1口用作输出端口如果P1口用作输出端口,应给锁存器的写锁存CP端输入写脉冲信号,内部总线送来的数据就可以通过D端进入锁存器并从Q和/Q端输出,如果D端输入“1”,则/Q=0,场效应管截止,由于上拉电阻的作用,在P1.X引脚输出高电平“1”,反之,如果D端输入“0”,则/Q =1,场效应管导通, P1.X引脚连到地线上,从而在引脚输出“0”。

2、P2口的内部电路结构如下图所示,可以看出P2口既有片内上拉电阻,又有切换开关MUX,所以P2口在功能上兼有P0和P1端口的特点,这主要体现在输出功能上,当切换开关向下接通时,从内部总线输出的一位数据经反相器和场效应管反相后,输出在端口引脚线上;当多路开关向上时,输出的一位地址信号也经反相器和场效应管反相后,输出在端口引脚线上。

51单片机p0口工作原理

51单片机p0口工作原理

51单片机p0口工作原理51单片机是一种常用的单片机型号,具有广泛的应用领域。

其中,P0口是它的一个IO口,也是最常用的IO口之一。

本文将详细介绍51单片机P0口的工作原理。

我们需要了解什么是IO口。

IO口是输入输出口的简称,用于与外部设备进行数据交互。

在51单片机中,P0口是一个8位的IO口,可以通过编程控制其输入和输出。

P0口是51单片机的默认IO口,即在上电复位后,P0口的功能为普通IO口。

在这种模式下,P0口可以作为输入口或输出口使用。

当我们将某一位的P0口设置为1时,该位即为输出模式,并且输出高电平;当我们将某一位的P0口设置为0时,该位即为输入模式。

P0口的工作原理是通过寄存器来实现的。

在51单片机中,P0口对应的寄存器为P0,我们可以通过对P0寄存器的操作来控制P0口的输入和输出。

在P0口的输入模式下,我们可以通过读取P0寄存器的值来获取P0口的输入状态。

具体来说,P0口每一位的值都对应P0寄存器的相应位。

例如,当P0口的第一位为高电平时,我们可以通过读取P0寄存器的第一位来判断P0口的输入状态。

在P0口的输出模式下,我们可以通过设置P0寄存器的值来控制P0口的输出状态。

具体来说,我们可以将P0寄存器的相应位设置为1,从而将对应的P0口输出高电平;或者将P0寄存器的相应位设置为0,从而将对应的P0口输出低电平。

需要注意的是,P0口的输入和输出可以同时进行。

也就是说,我们可以将P0口的某一位设置为输入模式,同时将其他位设置为输出模式,实现P0口的多功能使用。

除了普通的输入输出功能外,P0口还有其他特殊功能。

例如,P0口的第0位和第1位可以作为外部中断引脚使用。

当外部中断引脚检测到信号变化时,可以触发中断程序的执行。

这对于实时性要求较高的应用非常有用。

P0口的第2位和第3位还可以与定时器/计数器的控制信号相关联,用于定时和计数功能。

51单片机P0口是一个非常重要的IO口,具有广泛的应用。

单片机IO口工作原理及结构框图

单片机IO口工作原理及结构框图

单片机IO口工作原理及结构框图8051单片机I/O引脚工作原理一、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。

再看图的右边,标号为P0.X引脚的图标,也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位,即在P0口有8个与上图相同的电路组成。

下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即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),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。

下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。

D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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。

大家看上图中的D锁存器,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。

对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP 没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。

单片机原理及C51应用设计-理论篇-第5章

单片机原理及C51应用设计-理论篇-第5章

图5-3 P2口的1位结构图
5.4 P3口的工作原理
P3口是一个多功能口,它除了可以作为I/O口外,还具有第二功能。
图5-4 P3口的1位结构图
例5-1:利用8个拨动开关,把8位数据送到P2口,程序读 入,然后送到P1口显示,如图5-5所示。
【C程序】: #include<reg52.h> #include<intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define key p2 #define led p11) { led=key; }
return 0; }
第5章 片内并行I/O接口
51系列单片机有4组I/O端口:P0、P1、P2 和P3口,每组端口都是8位准双向口,共占 32根引脚。
5.1 P0口的工作原理
P0口是一个三态双向口,可作为地址/数据分 时复用口,也可作为通用I/O接口。
图5-1 P0口的1位结构图
5.1.1 P0口作为地址/数据总线 一是以P0口引脚输出地址或数据信息。 二是由P0口输入数据,此时输入的数据是从引脚通过输入缓 冲器2进入内部总线。 当P0口做地址/数据总线复用后,就不能再做通用I/O口使用了。 5.1.2 P0口做通用I/O口使用 当P0口做I/O端口使用时,CPU内部发出控制电平“0”信号 封锁与门,使输出上拉场效管T1截止,同时多路开关把输出 锁存器Q端与输出场效应管T2的栅极接通。
5.2 P1口的工作原理 P1端口是一个准双向口,结构最简单,用途也单一,仅作为 数据输入/输出端口使用。
图5-2 P1口的1位结构图
5.3 P2口的工作原理 P2口也是准双向口,有8条端口线,命名为P2.7~P2.0, 它具有通用I/O接口或高8位地址总线输出两种功能,所以 其输出驱动结构多了一个数字多路开关MUX和反相器。

p0口工作原理

p0口工作原理

p0口工作原理
P0口是一种数字输入/输出接口,通常用于嵌入式系统中与外
部设备的连接。

它的工作原理是通过芯片引脚之间的电信号传输来实现数据的输入和输出。

在工作时,P0口需要被正确配置为输入或输出模式。

当配置
为输入模式时,P0口可以接收来自外部设备的数字信号,并
将其传递给嵌入式系统的处理器。

当配置为输出模式时,P0
口可以向外部设备发送数字信号。

P0口的工作原理基于数字电路的基本原理。

当P0口配置为输
入模式时,它会通过内部的电平检测电路来判断输入信号的高低电平,并将其转换为数字信号。

当P0口配置为输出模式时,嵌入式系统的处理器会将数字信号转换为相应的电平信号,并通过P0口引脚将信号发送给外部设备。

P0口的工作原理还与所使用的通信协议有关。

例如,当P0口
用于串行通信时,它会将数字信号转换为连续的高低电平序列,并遵循特定的通信协议规则进行数据传输。

而当P0口用于并
行通信时,它会将数字信号转换为多个并行的电平信号,并按照特定的时序规则进行数据传输。

总的来说,P0口的工作原理是通过配置、转换和传输数字信
号来实现与外部设备的数据输入和输出。

它在嵌入式系统中起到了连接和控制外部设备的重要作用。

MCS-51单片机IO口详解

MCS-51单片机IO口详解

MCS-51单片机IO口详解单片机I O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。

Newbuff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。

单片机的引脚原理图及说明

单片机的引脚原理图及说明

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。

再看图的右边,标号为P0.X 引脚的图标,也就是说P0.X引脚可以是P0。

0到P0.7的任何一位,即在P0口有8个与上图相同的电路组成.下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即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),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效.下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0。

X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上.D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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.大家看上图中的D锁存器,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。

对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。

多路开关:在51单片机中,当内部的存储器够用(也就是不需要外扩展存储器时,这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器)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.那么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。

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51单片机的P0口工作原理详细讲解
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。

再看图的右边,标号为P0.X引脚的图标,也就是说P0.X引脚可以是P0.0到
P0.7的任何一位,即在P0口有8个与上图相同的电路组成。

下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即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),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。

下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的部数据总线上。

D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),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。

大家看上图中的D 锁存器,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。

对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。

如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。

数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。

如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。

多路开关:在51单片机中,当部的存储器够用(也就是不需要外扩展存储器时,这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器)时,P0口可以作为通用的输入输出端口(即I/O)使用,对于8031(部没有ROM)的单片机或者编写的程序超过了单片机部的存储器容量,需要外扩存储器时,P0口就作为‘地址/数据’总线使用。

那么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。

大家看上图,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:从上图中我们已看出,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。

前面我们已将P0口的各单元部件进行了一个详细的讲解,下面我们就来研究一下P0口做为I/O口及地址/数据总线使用时的具体工作过程。

1、作为I/O端口使用时的工作原理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),看上图中的线线部份,多路开关的控制信号同时与与门的一个输入端是相接的,我们知道与门的逻辑特点是“全1出1,
有0出0”那么控制信号是0的话,这时与门输出的也是一个0(低电平),与让的输出是0,V1管就截止,在多路控制开关的控制信号是0(低电平)时,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)。

P0口用作I/O口线,其由数据总线向引脚输出(即输出状态Output)的工作过程: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。

前面我们已讲了,当多路开关的控制信号为低电平0时,与门输出为低电平,V1管是截止的,所以作为输出口时,P0是漏极开路输出,类似于OC门,当驱动上接电流负载时,需要外接上拉电阻。

下图就是由部数据总线向P0口输出数据的流程图(红色箭头)。

P0口用作I/O口线,其由引脚向部数据总线输入(即输入状态Input)的工作过程:数据输入时(读P0口)有两种情况1、读引脚读芯片引脚上的数据,读引脚数时,读引脚缓冲器打开(即三态缓冲器的控制端要有效),通过部数据总线输入,请看下图(红色简头)。

2、读锁存器通过打开读锁存器三态缓冲器读取锁存器输出端Q的状态,请看下图(红色箭头):
在输入状态下,从锁存器和从引脚上读来的信号一般是一致的,但也有例外。

例如,当从部总线输出低电平后,锁存器Q=0,Q非=1,场效应管T2开通,端口线呈低电平状态。

此时无论端口线上外接的信号是低电乎还是高电平,从引脚读入单片机的信号都是低电平,因而不能正确地读入端口引脚上的信号。

又如,当从部总线输出高电平后,锁存器Q=1,Q非=0,场效应管T2截止。

如外接引脚信号为低电平,从引脚上读入的信号就与从锁存器读入的信号不同。

为此,8031单片机在对端口P0一P3的输入操作上,有如下约定:为此,8051单片机在对端口P0一P3的输入操作上,有如下约定:凡属于读-修改-写方式的指令,从锁存器读入信号,其它指令则从端口引脚线上读入信号。

读-修改-写指令的特点是,从端口输入(读)信号,在单片机加以运算(修改)后,再输出(写)到该端口上。

下面是几条读--修改-写指令的例子。

ANL P0,#立即数;P0→立即数P0 ORL P0,A ;P0→AP0 INC P1 ;P1+1→P1 DEC P3 ;P3-1→P3 CPL P2 ;P2→P2 这样安排的原因在于读-修改-写指令需要得到端口原输出的状态,修改后再输出,读锁存器而不是读引脚,可以避免因外部电路的原因而使原端口的状态被读错。

P0端口是8031单片机的总线口,分时出现数据D7一D0、低8位地址A7一AO,以及三态,用来接口存储器、外部电路与外部设备。

P0端口是使用最广泛的I/O端口。

2、作为地址/数据复用口使用时的工作原理在访问外部存储器时P0口作为地址/数据复用口使用。

这时多路开关‘控制’信号为‘1’,‘与门’解锁,‘与门’输出信号电平由“地址/数据”线信号决定;多路开关与反相器的输出端相连,地址信号经“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。

例如:控制信号为1,地址信号为“0”时,与门输出低电平,V1管截止;反相器输出高电平,V2管导通,输出引脚的地址信号为低电平。

请看下图(兰色字体为电平):
反之,控制信号为“1”、地址信号为“1”,“与门”输出为高电平,V1管导通;反相器输出低电平,V2管截止,输出引脚的地址信号为高电平。

请看下图(兰色字体为电平):
可见,在输出“地址/数据”信息时,V1、V2管是交替导通的,负载能力很强,可以直接与外设存储器相连,无须增加总线驱动器。

P0口又作为数据总线使用。

在访问外部程序存储器时,P0口输出低8位地址信息后,将变为数据总线,以便读指令码(输入)。

在取指令期间,“控制”信号为“0”,V1管截止,多路开关也跟着转向锁存器反相输出端Q非;CPU自动将0FFH(11111111,即向D锁存器写入一个高电平‘1’)写入P0口锁存器,使V2管截止,在读引脚信号控制下,通过读引脚三态门电路将指令码读到部总线。

请看下图
如果该指令是输出数据,如MOVX DPTR,A(将累加器的容通过P0口数据总线传送到外部RAM中),则多路开关“控制”信号为‘1’,“与门”解锁,与输出地址信号的工作流程类似,数据据由“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。

如果该指令是输入数据(读外部数据存储器或程序存储器),如MOVX A,DPTR(将外部RAM某一存储单元容通过P0口数据总线输入到累加器A中),则输入的数据仍通过读引脚三态缓冲器到部总线,其过程类似于上图中的读取指令码流程图。

通过以上的分析可以看出,当P0作为地址/数据总线使用时,在读指令码或输入数据前,CPU自动向P0口锁存器写入0FFH,破坏了P0口原来的状态。

因此,不能再作为通用的I/O端口。

大家以后在系统设计时务必注意,即程序中不能再含有以P0口作为操作数(包含源操作数和目的操作数)的指令。

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