51单片机IO口
单片机：第八章 51单片机IO接口
51单片机I/O接口
本章内容
8.1 P0-P3口的功能 （重点） 和内部结构（了解） 8.2 I/O口编程举例 （重点） 8.3 用并行口设计LED数码显示器 （掌握） 8.4 用并行口设计键盘电路 （掌握）
8.1 P0-P3口的功能和内部结构
（1）所谓双向，是既能做输入，又能做输出。
所谓准双向口，是指该端口在用作输入线时，必须先 写入“1”。 （2）内部结构是设计芯片时决定的，如果以后不设计单片 机，那么不必在意。只简单的了解即可。
g
d
(b) e
c
e
f
g
1 2 34 5
com ed c
dp
com
dp
xgf ed cba 0 1 0 1 1 0 1 1 =5bh
8.3 用并行口设计LED数码显示器
8.3 用并行口设计LED数码显示器
• （1）数码管显示方式
静态方式
动态方式
8.3 用并行口设计LED数码显示器
• （2）数码管译码方式
8.2 I/O口编程举例
• 解：4个开关对应4个LED灯，因此适合用字节的方式进行操作。
ORG 0000H
ABC: MOV P1, #0FH 的正确读入
；高四位灭，低四位送“1”，确保开关状态
MOV A, P1
；读P1口引脚开关状态至A
SWAP A
；低四位开关状态转换到高四位
ANL A, #0F0H
8.3 用并行口设计LED数码显示器
• （3）举例 –软件译码
【例8-3】 接有五个共阴极数码管的动态显示接口电路， P1.7接开关，当 开关打向位置“1”（GND）时， 显示“12345”字样，当开关打向 “2”(高电平)时，显示“HELLO”字样，试编写其程序。
51单片机的IO口
51单片机的I O口.2P0口作为普通I/O口:①输出时,CPU发出控制电平"0"封锁"与"门，将输出上拉场效应管T1截止，同时使多路开关MUX把锁存器与输出驱动场效应管T2栅极接通。
故内部总线与P0口同相。
由于输出驱动级是漏极开路电路，若驱动NMOS或其它拉流负载时，需要外接上拉电阻。
P0的输出级可驱动8个LSTTL负载。
②输入时--分读引脚或读锁存器读引脚:由传送指令(MOV)实现;下面一个缓冲器用于读端口引脚数据，当执行一条由端口输入的指令时，读脉冲把该三态缓冲器打开，这样端口引脚上的数据经过缓冲器读入到内部总线。
读锁存器:有些指令如:ANLP0，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。
*原因:如果此时该端口的负载恰是一个晶体管基极，且原端口输出值为1，那么导通了的PN结会把端口引脚高电平拉低;若此时直接读端口引脚信号，将会把原输出的"1"电平误读为"0"电平。
现采用读输出锁存器代替读引脚，图中，上面的三态缓冲器就为读锁存器Q端信号而设，读输出锁存器可避免上述可能发生的错误。
*说明:nP0口必须接上拉电阻;n在读信号之前数据之前，先要向相应的锁存器做写1操作的I/O口称为准双向口;n三态输入缓冲器的作用:n(ANLP0，A)准双向口:从图中可以看出，在读入端口数据时，由于输出驱动FET并接在引脚上，如果T2导通，就会将输入的高电平拉成低电平，产生误读。
所以在端口进行输入操作前，应先向端口锁存器写"1"，使T2截止，引脚处于悬浮状态，变为高阻抗输入。
这就是所谓的准双向口。
2、P0作为地址/数据总线在系统扩展时，P0端口作为地址/数据总线使用时，分为:(1)P0引脚输出地址/数据信息:CPU发出控制电平"1"，打开"与"门，又使多路开关MUX把CPU的地址/数据总线与T2栅极反相接通，输出地址或数据。
51单片机IO引脚IO口工作原理
51单片机IO引脚IO口工作原理一、IO引脚的基本特性1.输入与输出：IO引脚可以配置为输入（接收外部信号）或输出（发送信号到外部设备）。
2. 高低电平：IO引脚可以输出高电平（通常为Vcc电压）或低电平（通常为接地GND电压）。
3.上拉与下拉：IO引脚可以通过上拉电阻或下拉电阻实现电平的稳定。
4. 悬空状态：未配置输入的IO引脚可能处于悬空状态（floating），容易受到噪声的干扰。
二、IO口的工作原理1.寄存器配置：通过对相应的寄存器进行配置，可以选择IO引脚的工作模式（输入或输出）、电平（高或低）、上拉或下拉等。
2.IO端口的控制：通过对控制寄存器进行设置，可以使IO引脚产生相应的电平信号，控制外部设备的操作。
3.输入输出驱动能力：IO引脚的输出能力决定了其能够驱动的外部设备的负载能力。
对于较重的负载，需要考虑使用缓冲电路或者外部驱动芯片。
三、IO口的配置与操作1.选择IO引脚功能：通过寄存器配置，将IO引脚配置为输入模式（将输入电平传递给芯片内部）或输出模式（将芯片内部的电平输出到外部设备）。
2.设置电平状态：对于输出模式的引脚，可以通过寄存器来设置输出电平的状态，使其输出高电平或低电平。
3.上拉与下拉电阻：通过配置相关寄存器，可以启用上拉电阻（使引脚在悬空状态时拉高到高电平）或下拉电阻（使引脚在悬空状态时拉低到低电平）。
四、IO端口的应用1.输入：将外部设备的信号输入到IO引脚，通过编程来实现对信号的判断和处理。
例如，读取按键的状态、读取传感器的数据等。
2.输出：将芯片内部产生的信号输出到外部设备，用于控制和驱动外部设备的操作。
例如，控制LED灯的亮灭、控制继电器的开关等。
3.通信：通过IO引脚与其他设备（例如外围设备、传感器、通信模块等）进行通信。
4.扩展IO口：通过外部的IO扩展芯片或者接口芯片，可以扩展更多的IO口。
总结：51单片机的IO口是其与外部设备通信的接口，通过配置相关寄存器来选择引脚的工作模式、电平和电阻状态。
51单片机IO口工作原理
51单片机IO口工作原理一、概述51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统的微控制器，其IO口是其最基本和重要的功能之一。
IO口可以用于输入和输出信号，实现与外部设备的数据交互。
本文将详细介绍51单片机IO口的工作原理。
二、IO口的结构51单片机的IO口由多个引脚组成，每一个引脚都有特定的功能和工作模式。
通常，一个IO口引脚可以配置为输入模式或者输出模式，具体的配置由相应的寄存器控制。
三、IO口的输入模式当一个IO口引脚配置为输入模式时，它可以接收外部设备发送的信号。
在输入模式下，引脚的电平可以是高电平（1）或者低电平（0），这取决于外部设备发送的信号。
在51单片机中，可以通过P1口和P3口来配置引脚为输入模式。
当一个引脚配置为输入模式时，相应的寄存器会设置为1，表示该引脚为输入状态。
此时，我们可以通过读取相应的寄存器值来获取引脚的电平状态。
四、IO口的输出模式当一个IO口引脚配置为输出模式时，它可以向外部设备发送信号。
在输出模式下，引脚的电平可以是高电平（1）或者低电平（0），这取决于我们设置的值。
在51单片机中，可以通过P0口、P1口、P2口和P3口来配置引脚为输出模式。
当一个引脚配置为输出模式时，相应的寄存器会设置为0，表示该引脚为输出状态。
此时，我们可以通过写入相应的寄存器值来控制引脚的电平状态。
五、IO口的工作原理在51单片机中，IO口的工作原理是通过寄存器的读写操作来实现的。
通过读取或者写入相应的寄存器值，我们可以配置引脚的工作模式和控制引脚的电平状态。
对于输入模式，我们可以通过读取相应的寄存器值来获取引脚的电平状态。
通过读取P1口和P3口的寄存器值，我们可以判断引脚的电平是高电平还是低电平。
对于输出模式，我们可以通过写入相应的寄存器值来控制引脚的电平状态。
通过写入P0口、P1口、P2口和P3口的寄存器值，我们可以将引脚的电平设置为高电平或者低电平。
六、IO口的应用场景51单片机的IO口广泛应用于各种嵌入式系统中，如电子设备、家用电器、工业控制等。
51单片机IO(输入输出)口
采用通用TTL芯片的I/O口 扩展
• 在许多情况下，有些开关量或并行数据需 直接输出或输入。 • 可采用8D锁存器和三态驱动门等进行扩展。 （74LS377、74LS273、74LS244等）
25
74LS377作为输出口
U? 3 4 7 8 13 14 17 18 11 1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 C LK E 7 4 LS3 7 7 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 2 5 6 9 12 15 16 19
地址：8000H Mov dptr,#8000h Mov a,#00h Movx @dptr,a
U? A 2 C LK 3 1 7 4 LS3 2 V5 RU N U? D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 C LK Vc c 3 4 7 8 13 14 17 18 11 1 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 C LK C LR 7 4 LS2 7 3 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 2 5 6 9 12 15 16 19 UP1 UP2 B EW 1 B EW 2 DW 1 DW 2 BJ RU N BJ V6 CS0 DW 2 1 W R DW 1 3
A1 0 0 1 0 0 1 1 x 1 x A0 0 1 0 0 1 0 1 x 1 x RD 0 0 0 1 1 1 1 x 0 1 WR 1 1 1 0 0 0 0 x 1 1 CS 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 操作 读端口A 读端口B 读端口C 写端口A 写端口B 写端口C 写控制字寄存器 数据总线为三态 非法状态 数据总线为三态
2
3
• 74LS377作为输出 口，试确定其地址， E接P2.7；CLK接 WR，377的输入端 接8031的数据口， 输出端接8个发光 二极管。 地址：7FFFH Mov dptr,#7fffh Mov a,#00h Movx @dptr,a 27
51单片机IO口工作原理
51单片机IO口工作原理51单片机（英文名为8051 Microcontroller）是一种由Intel公司于1980年推出的8位单片机，广泛应用于嵌入式系统中。
作为一种高性能、低功耗的单片机，其周围有多个IO口（Input/Output ports），可以用来实现数字输入、输出、模拟输入、输出等功能。
下面将详细介绍51单片机IO口的工作原理。
1.51单片机的IO口介绍51单片机共有4个8位的IO口，依次为P0、P1、P2和P3、每个IO 口都是一个8位的寄存器，称为端口寄存器（port register），用于和外部设备进行数据通信。
其中，P0是一个具有双重输入和输出特性的端口，可以配置为输入口或输出口；P1和P3是纯输出端口；P2是输入输出混合端口。
2.IO口的工作模式IO口的工作模式由P0、P1、P2和P3的寄存器位来配置。
每个IO口的寄存器位都有对应的功能和控制位，通过设置这些位可以控制IO口的工作模式和输出状态。
2.1输入模式在输入模式下，IO口作为输入口，接受来自外部器件的信号。
通过将对应的寄存器位设置为1，可以将IO口配置为输入模式。
在输入模式下，端口寄存器的位对应的为悬空状态，可以通过主动上拉或下拉方法来确保IO口的状态。
2.2输出模式在输出模式下，IO口作为输出口，通过控制寄存器位的值可以输出高电平或低电平信号。
将对应的寄存器位设置为0，可以将IO口配置为输出模式。
在输出模式下，直接修改端口寄存器的位即可改变IO口的输出状态。
对于纯输出端口，即P1和P3，更方便地改变IO口的状态可以通过直接操作对应的位。
2.3产生中断IO口还可以通过设置为中断产生源的方式来实现中断功能。
在输入模式下，将对应的寄存器位设置为1，即可配置IO口为中断输入。
当IO口检测到中断触发条件（例如边沿触发、电平触发等），会触发相应的中断服务程序（ISR）。
3.IO口的读取和写入操作为了读取和写入IO口的状态，可以直接访问相应的寄存器。
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。
51单片机io口工作的基本原理
51单片机io口工作的基本原理51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统开发的微控制器，其基本原理是通过控制输入/输出（I/O）口的电平状态来实现与外部设备的连接与交互。
单片机的I/O口被称为通用I/O口（General Purpose I/O，GPIO），可以通过设置其输入与输出模式以及控制电平状态来与外部设备进行数据的传输与控制。
在51单片机中，GPIO口可以进行两种模式的设置：输入模式和输出模式。
在输入模式下，GPIO口可以将外部设备的电平状态作为输入信号接收，并将该信号传送至单片机内部进行处理。
在输出模式下，单片机可以通过控制GPIO口的电平状态向外部设备发送数据或控制信号。
当GPIO口设置为输入模式时，单片机内部会初始化一个输入缓冲区，用于存储外部设备传入的电平信号。
当外部设备改变电平状态时，单片机会及时检测到，并将相应的电平状态记录在输入缓冲区中。
通过读取输入缓冲区的数值，单片机可以获取外部设备传入的数据。
这样，单片机就能够实现与外部设备的数据交互。
当GPIO口设置为输出模式时，单片机内部会初始化一个输出缓冲区，用于存储将要发送至外部设备的数据。
根据所需的传输方式，单片机可以通过改变输出缓冲区的数值来控制GPIO口的电平状态。
当输出缓冲区的数值发生改变时，单片机会通过输出电路将该数值转换为相应的电平状态，从而将数据或控制信号送至外部设备。
除了设置输入/输出模式以及控制电平状态之外，单片机还可以对GPIO口进行中断配置以及上下拉电阻的设置。
中断配置可以实现在特定事件发生时自动跳转至相应的中断服务函数，从而实现对外部设备的实时响应。
上下拉电阻则可以提供电平稳定性，防止输入口因为无输入信号而漂移到不确定状态。
综上所述，51单片机的I/O口工作基于设置输入/输出模式以及控制电平状态，通过与外部设备进行电平交互来实现数据的传输与控制。
通过合理配置中断和上下拉电阻，单片机可以实现高效稳定的IO口工作，为嵌入式系统开发提供强大的功能与灵活性。
51单片机内部IO口结构分析与学习
51单片机内部IO口结构分析与学习
数字口包括：P0端口、P1端口和P2端口，它们都有8位，可以看做
是一个8位的控制字节，实际上每一位都是可编程的，可以当作输入口，
也可以当作输出口。
P0端口是一个8位的端口，可以读取和编程，可以用来检测外部状
态和控制外部硬件设备，如LED以及数字管等，通常用来作为IO端口。
P1端口也是一个8位的端口，它的特点是有一个复用功能，可以将5
位分别用作外部存储器的片选信号和读写信号，另外的3位用作数据总线，同时也可以当作IO端口。
P2端口是51单片机的专用端口，它有8位，通常用来控制外部的片
选信号、读写信号和数据总线，可以用来连接外部的芯片，比如EEPROM、FLASH、ASIC等。
模拟口一般提供使用A/D转换器，它可以转换外部的模拟信号，如温
度传感器、按键输入等，或者可以输出模拟信号，用来控制外部的模拟电路，比如PWM等，一般来说，51单片机的A/D都是有6位或8位的。
最后，还有特殊口，比如定时器口，通常它可以有一个或者多个，它
们可以用来实现定时或者计数功能。
MCS-51系列单片机的基本IO口.
MCS-51单片机P3口的第二功能
引脚 P3.0 P3.1 P3.2 第二功能 RXD(串行口输入) TXD(串行口输出) INT0(外部中断0输入)
P3.3
P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
INT1(外部中断1输入)
P1可以驱动4个标准的TTL负载电路； 注意在P1口作为通用的I/O口使用时，在从I/O端口读入数据时，应该首 先向相应的I/O口内部锁存器写“1”。 举例：从P1口的低四位输入数据 MOV MOV P1,#00001111b ;;先给P1口底四位写1 A,P1 ;;再读P1口的底四位
Copyright 2006
并行输入和输出端口P2
P2 口作为通用 I/O 时，准 双向输入输出端口。 P2口作为高8位地址总线 ，AB8-AB15。
P2 口与 P0 一起构成单片 机与外电路相连接的扩展端 口。通常可以用来扩展存储 器、及与其它总线型连接方 式的外设。
P2可以驱动4个标准的TTL 负载电路。
· P3.6外部数据存储器写选通(WR)
· P3.7外部数据存储器读选通(RD)
Copyright 2006
P3口电路中包含有一个数据输出锁存器、两个三态数据输入 缓冲器、一个数据输出的驱动电路和一个输出控制电路。 P3口的功能和驱动能力 P3口可以作为通用的I/O口使用； 可以作为单片机系统的第二功能的输入和输出。 P3口可以驱动4个标准的TTL负载电路。 注意在P3口的使用时，首先要考虑第二功能的要求。 初学者可能对P3口的第二功能的用法有些疑惑，在他们看：
并行输入和输出端口P3
P3 口作为通用 I/O 时，为准双向输入输出 端口。 P3口的第二功能。 · P3.0 串行输入口(RXD) · P3.1 串行输出口(TXD) · P3.2外中断0(INT0) · P3.3外中断1(INT1) · P3.4定时/计数器0的外部输入口(T0) · P3.5定时/计数器1的外部输入口(T1)
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。
51单片机io口的用法
51单片机io口的用法51单片机是一种经典的单片机系列，广泛应用于各种嵌入式系统中。
其IO口是单片机最基本的输入输出功能，可以用来连接外部设备和实现与外界的交互。
本文将介绍51单片机IO口的用法，并提供相关参考内容，帮助读者更好地理解和应用。
一、51单片机IO口简介51单片机的IO口是通过P0、P1、P2、P3四个寄存器来控制的。
其中P0口为8位双向I/O口，P1、P2、P3口为8位I/O 口，可以通过配置将其设置为输入（IN）或输出（OUT）模式。
在51单片机中，IO口的状态（高电平或低电平）决定了其在电路中的功能。
二、IO口的输入模式通过将IO口设置为输入模式，可以实现对外部信号的读取。
以下是51单片机IO口输入模式的几种常见应用：1. 按键输入：通过将IO口与按键连接，读取按键的状态（按下或松开）。
2. 传感器输入：通过将IO口与传感器连接，读取传感器的输出信号，如光线强度、温度等。
3. 外部信号输入：通过将IO口与其他设备连接，读取外部设备的状态或数据。
在使用IO口作为输入时，需要设置对应端口的引脚为输入模式，并读取相应寄存器的值进行判断。
三、IO口的输出模式通过将IO口设置为输出模式，可以实现对外部设备的控制。
以下是51单片机IO口输出模式的几种常见应用：1. LED显示：通过将IO口与LED连接，控制LED的闪烁、亮灭。
2. 电机驱动：通过将IO口与电机驱动芯片连接，控制电机的转动方向、速度。
3. 继电器控制：通过将IO口与继电器连接，控制继电器的开关状态。
在使用IO口作为输出时，需要设置对应端口的引脚为输出模式，并将相应寄存器的值设置为高电平或低电平。
四、IO口的控制方法有两种常见的方式可以控制51单片机的IO口：位操作和寄存器读写。
1. 位操作：通过对相应寄存器的位进行操作来控制IO口的状态。
例如，要将P1口的第0位设置为高电平，可以使用以下代码：P1_0 = 1;要将P1口的第1位设置为低电平，可以使用以下代码：P1_1 = 0;2. 寄存器读写：通过读写相应寄存器的值来控制IO口的状态。
51单片机IO端口的四种输入输出模式
51单片机IO端口的四种输入输出模式(by wuleisly)单片机I O口的使用对所有单片机玩家来说都是“家常便饭”，但是你真的了解I O 口吗？你真的能按你的需要配置I O口吗？一、准双向口输出准双向口输出类型可用作输出和输入功能而不需重新配置口线输出状态。
这是因为当口线输出为1时驱动能力很弱，允许外部装置将其拉低。
当引脚输出为低时，它的驱动能力很强，可吸收相当大的电流。
（准双向口有3个上拉晶体管适应不同的需要）准双向口读外部状态前,要先锁存为…1‟,才可读到外部正确的状态.二、强推挽输出推挽输出配置的下拉结构与开漏输出以及准双向口的下拉结构相同，但当锁存器为1时提供持续的强上拉。
推挽模式一般用于需要更大驱动电流的情况。
三、仅为输入（高阻）输入口带有一个施密特触发输入以及一个干扰抑制电路。
四、开漏输出配置(若外加上拉电阻，也可读)当口线锁存器为0时，开漏输出关闭所有上拉晶体管。
当作为一个逻辑输出时，这种配置方式必须有外部上拉，一般通过电阻外接到V c c。
如果外部有上拉电阻，开漏的I/O口还可读外部状态，即此时被配置为开漏模式的I/O口还可作为输入I/O口。
这种方式的下拉与准双向口相同。
开漏端口带有一个施密特触发输入以及一个干扰抑制电路。
关于I/O口应用注意事项：1.有些是I/O口由低变高读外部状态时,读不对,实际没有损坏,软件处理一下即可。
因为1T的8051单片机速度太快了,软件执行由低变高指令后立即读外部状态,此时由于实际输出还没有变高,就有可能读不对,正确的方法是在软件设置由低变高后加1到2个空操作指令延时,再读就对了.有些实际没有损坏,加上拉电阻就OK了有些是外围接的是NP N三极管,没有加上拉电阻,其实基极串多大电阻,I/O口就应该上拉多大的电阻,或者将该I/O口设置为强推挽输出.2.驱动L E D发光二极管没有加限流电阻,建议加1K以上的限流电阻,至少也要加470欧姆以上做行列矩阵按键扫描电路时,实际工作时没有加限流电阻,实际工作时可能出现2个I/O口均输出为低,并且在按键按下时,短接在一起,我们知道一个C MOS电路的2个输出脚不应该直接短接在一起,按键扫描电路中,此时一个口为了读另外一个口的状态,必须先置高才能读另外一个口的状态,而8051单?片机的弱上拉口在由0变为1时,会有2时钟的强推挽高输出电流输出到另外一个输出为低的I/O口,就有可能造成I/O口损坏.建议在其中的一侧加1K限流电阻,或者在软件处理上,不要出现按键两端的I/O口同时为低.一种典型三极管控制电路:如果用弱上拉控制，建议加上拉电阻R1(3.3K～10K)，如果不加上拉电阻R1(3. 3K～10K)，建议R2的值在15K以上，或用强推挽输出。
51单片机IO口应用详解
51单片机IO口应用详解MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照单片机引脚图：这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,对于初学者来说很难理解的,我这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解的。
P0口有三个功能：1、外部扩展存储器时,当做数据总线（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。
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。
有内部EPROM的单片机芯片（例如8751）,为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的,即：编程脉冲：30脚（ALE/PROG）编程电压（25V）：31脚（EA/Vpp）在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢？他起什么作用呢？都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输入为低电平则可提供电流源;所以如果P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。
ALE 地址锁存控制信号：在系统扩展时,ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。
参见图2（8051扩展2KB EEPROM电路,在图中ALE与4LS373锁存器的G相连接,当CPU对外部进行存取时,用以锁住地址的低位地址,即P0口输出。
由于ALE是以晶振六分之一的固定频率输出的正脉冲,当系统中未使用外部存储器时,ALE脚也会有六分之一的固定频率输出,因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
51单片机IO口的四种使用方法
51 单片机IO 口的四种使用方法传统51 单片机IO 接口只可以作为标准双向IO 接口，如果用其来驱动LED 只能用灌电流的方式或是用三极管外扩驱动电路。
灌电流方式：LED 正极接VCC，负极接IO 口。
IO 为高电平是LED 两极电平相同，没有电流，LED 熄灭;IO 为低电平时，电流从VCC 流入IO，LED 点亮。
但是当你吧LED 正极接在IO 接口，负极接GND 时，将IO 接口置于高电平，LED 会亮，但因为IO 接口上拉能力不足而使亮度不理想，可以用下面介绍的方式解决这个问题。
推挽工作方式：LED 正负极分别接在两个IO 口上，然后设置正极IO 接口为推挽输出，负极IO 接口为标准双向灌电流输入。
推挽方式具有强上拉能力，可以实现高电平驱动LED。
IO 口的四种使用方法从I/O 口的特性上看，标准51 的P0 口在作为I/O 口使用时，是开漏结构，在实际应用中通常要添加上拉电阻1、P2、P3 都是准双向I/O，内部有上拉电阻，既可作为输入又可以作为输出。
而LPC900 系列单片机的I/O 口特性有一定的不同，它们可以被配置成4 种不同的工作模式：准双向I/O、推挽输出、高阻输入、开漏。
准双向I/O 模式与标准51 相比，虽然在内部结构上是不同的，但在用法上类同，比如要作为输入时都必须先写“1”置成高电平，然后才能去读引脚的电平状态。
!!!!!为什么是这样子?见下面分析。
推挽输出的特点是不论输出高电平还是低电平都能驱动较大的电流，比如输出高电平时可以直接点亮LED(要串联几百欧限流电阻)，而在准双向I/O 模式下很难办到。
高阻输入模式的特点是只能作为输入使用，但是可以获得比较高的输入阻抗，这在模拟比较器和ADC应用中是必需的。
开漏模式与准双向模式相似，但是没有内部上拉电阻。
开漏模式的优点是电气兼容性好，外部上拉电阻接3V电源，就能和3V逻辑器件接口，如果上拉电阻接5V电源，又可以与5V逻辑器件接口。
51单片机IO口图解
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。
51单片机io口的用法
51单片机是一种常用的微控制器，它的IO口是用来控制外部设备的输入输出口，可以通过编程控制IO口的状态，实现对外设的控制。
下面是51单片机IO口的一些基本用法：
1. 输入口：可以读取外部设备的状态，通常需要连接外部开关、传感器等设备。
在程序中，需要将输入口设置为输入模式，并使用适当的读取指令（如INC、DEC、SBI、CBI等）读取输入口的状态。
2. 输出口：可以控制外部设备的状态，通常需要连接LED灯、电机、继电器等设备。
在程序中，需要将输出口设置为输出模式，并使用适当的写入指令（如MOV、AND、ORR等）设置输出口的状态。
3. 中断口：可以在外部设备发生变化时触发中断，通常需要连接外部中断源，如按键、传感器等设备。
在程序中，需要将中断口设置为中断模式，并编写中断服务程序，以响应中断事件。
4. P0口和P2口：是51单片机中两个常用的IO口，P0口有8个引脚，P2口有4个引脚，通常可以通过设置端口的方式，将多个IO口连在一起，以实现更多的功能。
5. 外部中断：可以在外部设备发生变化时触发中断，通常需要连接外部中断源，如按键、传感器等设备。
在程序中，需要将外部中断设置为触发方式，并编写中断服务程序，以响应中断事件。
需要注意的是，在使用51单片机IO口时，需要注意端口的电平状态，避免出现电平冲突或误操作等问题。
同时，也需要根据具体的应用场景选择合适的IO口和控制方式，以满足系统的需求。
51单片机io口工作的基本原理
51单片机io口工作的基本原理单片机（Microcontroller）是一种集成电路芯片，它包含了一个完整的计算机系统，可被程序控制。
在单片机中，IO口（Input/Output Port）是指用于与外部设备进行数据交互的接口。
本文将介绍51单片机IO口工作的基本原理。
一、IO口概述IO口是单片机的重要组成部分，它提供了与外部设备进行数据通信的能力。
在51单片机中，通常使用的IO口是P0、P1、P2和P3。
每个IO口都包含了8个引脚，可以用来连接各种外设，如LED、按键、传感器等。
二、IO口的输入输出模式1. 输入模式：当IO口设置为输入模式时，它可以接收来自外部设备的信号。
在51单片机中，通过将IO口对应的bit位设置为1，可以将该IO口设置为输入模式。
2. 输出模式：当IO口设置为输出模式时，它可以向外部设备发送信号。
在51单片机中，通过将IO口对应的bit位设置为0，可以将该IO口设置为输出模式。
当IO口为输出模式时，我们可以通过设置IO口的电平状态（高电平或低电平）来控制外部设备。
三、IO口的控制方法1. 单独控制：我们可以通过直接对IO口进行操作来实现对外部设备的控制。
在51单片机中，通过修改IO口的电平状态，从而改变引脚的电压值，来达到控制的目的。
2. 组合控制：在某些情况下，我们可能需要同时控制多个IO口，使它们协同工作。
在51单片机中，我们可以通过设置特定的寄存器来实现对多个IO 口的同时控制。
例如，使用P0或P2口作为数据总线，通过设置P0CON或P2CON寄存器来实现对该总线上的多个引脚的控制。
四、IO口的中断功能在实际应用中，我们常常需要根据外部设备的状态来触发特定的操作。
为了实现这一功能，51单片机提供了IO口中断功能。
通过设置中断触发方式和中断掩码，当IO口的电平状态发生变化时，可以触发相应的中断服务程序。
五、IO口的工作原理1. 数据方向控制：在51单片机中，通过特定的寄存器来控制IO口的数据方向。
51单片机IO引脚IO口工作原理
51单片机IO引脚IO口工作原理1.IO口的分类1.1口线口线是指单向传输数据的引脚，它可以把数据发送给外部设备或接收来自外部设备的数据。
其中P0、P2和P3是口线，在默认情况下，它们的工作方式是输出模式。
1.2双向总线双向总线是指可以同时发送和接收数据的引脚，它常用于与外部设备进行通信，例如LCD显示屏。
其中P1是双向总线，在默认情况下，它的工作方式是输入模式。
2.IO口的工作模式2.1输入模式在输入模式下，IO口从外部设备接收信号。
当IO口设置为输入模式时，它会使用内部上拉电阻或外部电阻来保持引脚电平。
2.1.1内部上拉电阻内部上拉电阻使得当没有外部设备连接到IO引脚时，引脚会保持高电平。
要使用内部上拉电阻，可以将IO口设置为输入模式，并将其对应的引脚设置为逻辑1，例如：P1=0xFF。
2.1.2外部电阻如果需要连接外部设备到IO引脚，并保持引脚电平，可以使用外部电阻来实现。
在此情况下，需要将IO口设置为输入模式，并且外部设备需要连接一个电阻，使引脚电平保持在逻辑1或逻辑0。
2.2输出模式在输出模式下，IO口向外部设备发送信号。
当IO口设置为输出模式时，输出引脚可以被设置为逻辑1或逻辑0。
2.2.1输出高电平要将IO引脚设置为逻辑1，可以将IO口设置为输出模式，并将其对应的引脚设置为逻辑1，例如：P1=0xFF。
2.2.2输出低电平要将IO引脚设置为逻辑0，可以将IO口设置为输出模式，并将其对应的引脚设置为逻辑0，例如：P1=0x00。
2.3双向模式在双向模式下，IO口可以同时发送和接收数据。
要设置IO口为双向模式，可以将IO口设置为输入输出模式，并加上一个特定的配置。
3.IO口的配置为了设置IO口的功能，需要使用特定的控制寄存器和位操作。
以下是一些常用的51单片机IO口配置示例：3.1设置为输入模式要将IO口设置为输入模式，可以使用特定的控制寄存器和位操作。
例如，要将P1的第2位设置为输入模式，可以使用以下代码：```cP1=P1&(~(1<<2));//将P1的第2位设置为0，即输入模式```3.2设置为输出模式要将IO口设置为输出模式，可以使用特定的控制寄存器和位操作。
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存器可实现对全部内部资源的运行操作。
软件读/写 CPU内核 硬件映射 外围应用模块 （功能部件）
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外 界
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1、51单片机片内资源概述
与MCS-51单片机相关的21个SFR：
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4、典型应用电路
输出引脚的2种不同的连接方式：
P2. 0 P2. 0
拉电流方式
灌电流方式
注意：在实际使用时，应尽量采用灌电流方式，而不要采
用拉电流方式，这样可以提高系统的负载能力和可靠性。
P1口
（P1端口）
（P0端口）
P0口
（P3端口） （P2端口）
P3口
P2口
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2、数字I/O口 概述
P0端口(B0H)
P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 B7H B6H B5H B4H B3H B2H B1H B0H
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4、典型应用电路
输入引脚有2种不同的连接方式
上拉默认高电平
下拉默认低电平
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2、数字I/O口 概述
AT89S51单片机总共有P0、P1、P2、P3 四个8位并 行双向输入/输出端口。 “引脚”与“端口”这两个概念之间的关系就是一种“个体” 与“整体”的关系。
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4、典型应用电路
小信号输出，大功率控制---采用隔离+三极管控制
S1 VCC VCC
R1 390 U1 P1.0 TLP521-1 R2 1K
D1 1N4007 5V Relay Q1 8050
本讲小结
1、对单片机片内所有的操作都是对寄存器的操作，51单 片机有21个特殊功能寄存器。 2、IO口即数字输入输出端口，51单片机有四组P0、 P1、P2、P3，每组端口有8个引脚。其中P0端口在作为 IO使用时必须外接上拉电阻。 3、对IO的写操作即向外输出高电平或者低电平，如 P1=0x12或P1_0=1； 4、对IO的读操作即读取引脚的电平状态，判断当前引 脚是高电平还是低电平。如temp=P1或pin=P1_0;读引 脚电平状态时必须先写0。
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4、典型应用电路
小信号输出，大功率控制---采用三极管控制
JP1
VCC-3.3 R2 5.1K P1.0 R1 1K
BUZZER Q1 8550
VCC
P0端口(80H)
P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 87H 86H 85H 84H 83H 82H 81H 80H
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1、与CPU相关的（6个）（√） ACC、B、DPH、DPL、SP、PSW 2、并行I/O口 相关SFR寄存器：P0、P1、P2、P3 3、中断系统 相关SFR寄存器：TCON、IE、IP、SCON 4、定时器/计数器 相关SFR寄存器：TMOD、TH1、TL1、TH0、TL0、TCON、IE、IP 5、串行通信 相关SFR寄存器：SCON、PCON、SBUF、IE、IP、 TMOD、TH1、TL1
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1、51单片机片内资源概述
0FFH 特殊功能 寄存器 0FFH 52子系列 才有的 RAM区 80H
数据缓冲 区
（普通RAM区）
SFR
80H 7FH 30H 2FH 20H 1FH 00H
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2、数字I/O口 概述
I/O接口，即输入/输出接口，是微控制器（MCU）同 外界进行交互的重要通道。 输入端口：负责从外界接收检测信号、键盘信号等各种 开关信号。 输出端口：负责向外界输送内部电路产生的处理结果、 显示信息、控制命令、驱动信号等。 由于AT89S51属于8位单片机，因此每个端口都由数量 不超过8条的端口引脚（或称口线）构成。
1、51单片机片内资源概述
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1、51单片机片内资源概述
标准的80C51单片机的内部资源有：并行
I/O口、中断系统、定时器/计数器和串行口。 80C51单片机片内RAM 的80H～FFH空间有21个 特殊功能寄存器（SFR），通过这些特殊功能寄
P0端口(A0H)
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 A7H A6H A5H A4H A3H A2H A1H A0H
P0端口(90H)
P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 97H 96H 95H 94H 93H 92H 91H 90H
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3、IO口内部结构及工作原理
使用C语言对P0口进行读写操作
写操作：表现为CPU向I/O口输出数据 P0_X= 0; //向1个引脚对应的锁存器写数据 P0= 0X55; //同时向8个引脚对应的锁存器写数据 读操作：表现为CPU读取I/O口输入数据 Temp=P0_X; //读一个引脚的引脚输入数据 temp = P0 ; //同时读8个引脚输入的数据
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3、IO口内部结构及工作原理
特别注意：1、P0作为IO口使用时需外接上拉电阻！ 2、读引脚时必须先写1以关闭输出场效应管。 单片机学习寄语——实践出真知！
3、IO口内部结构及工作原理
（1） P0口（P0.0~P0.7，39脚~32脚）
地址/数据端口，作为IO口功能时为数据端口 地址/数据 控制(=0时) 1/0
1
读锁存器
vcc
VT1
内部总线 写锁存器 读引脚
D CL
Q Q MUX (控制=0时)
VT2
P0.x
引脚
锁存器
P0.x口的内部逻辑电路图
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位地址区
工作寄存器区
片内RAM(256Byte)
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1、51单片机片内资源概述 本讲内容定位---I/O口
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3、IO口内部结构及工作原理
使用C语言对IO口进行读写操作
写操作：表现为CPU向I/O口输出数据 P0_X= 0; //向1个引脚对应的锁存器写数据 P0= 0X55; //同时向8个引脚对应的锁存器写数据 P1_X= 0; //向1个引脚对应的锁存器写数据 P1= 0X55; //同时向8个引脚对应的锁存器写数据 P2_X= 0; //向1个引脚对应的锁存器写数据 P2= 0X55; //同时向8个引脚对应的锁存器写数据 P3_X= 0; //向1个引脚对应的锁存器写数据 P3= 0X55; //同时向8个引脚对应的锁存器写数据 读操作：表现为CPU读取I/O口输入数据 Temp=P0_X; //读一个引脚的引脚输入数据 temp = P0 ; //同时读8个引脚输入的数据 Temp=P1_X; //读一个引脚的引脚输入数据 temp = P1 ; //同时读8个引脚输入的数据 Temp=P2_X; //读一个引脚的引脚输入数据 temp = P2 ; //同时读8个引脚输入的数据 Temp=P3_X; //读一个引脚的引脚输入数据 temp = P3 ; //同时读8个引脚输入的数据
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第3讲 输入输出端口(IO口)
1、51单片机片内资源概述 2、数字IO概述 3、IO口内部结构及工作原理 4、典型应用电路
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