第三讲：单片机输入输出口介绍PPT课件
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《输入输出接口》课件
01 传输速率
衡量数据传输速度的重要指标，决定设备的数据处 理效率。
02 数据稳定性和可靠性
保证数据传输过程中数据稳定性和可靠性，避免数 据丢失或损坏。
03 兼容性和扩展性
设备与不同设备之间的兼容性，以及接口的扩展性， 是影响设备互通性的重要因素。
总结
输入输出接口在计算机系统中扮演着至关重要的角色，其技 术原理涉及物理连接、通信协议、数据处理和性能指标等多 个方面。只有深入了解和掌握输入输出接口的技术原理，才 能更好地应用于实际生产和工作中。
未来输入输出接口的趋势
个性化定制接 口
根据不同用户需求 定制接口功能
多功能集成接 口
整合多种接口功能， 提升设备性能
01 技术标准的统一和整合
不同设备间的兼容性与统一标准问题
02 硬件与软件协同发展
接口硬件与软件的协同设计与优化
03
创新技术的应用推 不动断探索新技术，推动输入输
出接口的创新与发展
输入输出接口的分类
并行接口
同时传输多个数据 位
通用接口
具有多种功能
串ห้องสมุดไป่ตู้接口
逐位传输数据
● 02
第2章 输入输出接口的技术 原理
输入输出接口的 物理连接
输入输出接口的物理连接包括插口、插槽等连接方式。这 些连接方式在设备之间传输数据起着至关重要的作用，而 接口标准及接口规范则规定了各种设备之间通信的准则和 规范。
输入输出接口的通信协议
数据传输方式
串行传输
通信协议
USB
通信协议
RS232
数据传输方式
并行传输
数据缓冲与缓存
数据缓冲用于临时存储数据， 以平衡不同速度设备之间的数 据传输。缓存则用来提高数据 访问速度和性能。
单片机输入输出口课件
串行输出口的应用
串行输出口常用于与外部设备进 行通信，如串口通信、I2C通信 等，实现数据的传输和控制等功
能。
串行输出口的配置
串行输出口的输出数据格式、波 特率等参数可以通过编程进行配 置，以满足不同的通信协议和数
据传输需求。
04
单片机输入输出口编 程
编程语言的选择
C语言
C语言是一种通用编程语言，具有高效、可移植性 强的特点，适用于单片机编程。
单片机输入输出口 课件
目录
• 单片机输入输出口概述 • 单片机输入口详解 • 单片机输出口详解 • 单片机输入输出口编程 • 单片机输入输出口应用实例
01
单片机输入输出口概 述
输入输出口的定义
输入输出口是单片机中用于与 外部设备进行通信的接口。
输入输出口可以接收外部设备 的数据，并将其传输到单片机 内部进行处理。
模拟输入口的精度和范围取决于ADC 的特性和位数，常见的有8位、10位 、12位和16位等。
模拟输入口通常需要一个模拟-数字 转换器（ADC）来将模拟信号转换为 数字信号，以便单片机进行处理。
模拟输入口在数据采集、智能传感器 等领域应用广泛。
数字输入口
01
数字输入口是单片机中 用于接收数字信号的接 口，如开关状态、脉冲 信号等。
02
数字输入口可以直接接 收高低电平信号，并通 过内部逻辑电路进行处 理。
03
数字输入口的响应速度 较快，适用于高速数字 信号的采集和传输。
04
数字输入口在工业控制 、智能仪表等领域应用 广泛。
串行输入口
01
02
03
04
串行输入口是单片机中用于接 收串行数据信号的接口，如
I2C、SPI等通信协议。
最新单片机第5章---输入输出接口P0～P3概要课件ppt
换的唯一公共通道，为了避免数据线的使用产生冲突， 一般在接口电路中使用地址译码器产生片选信号以选中 各个外设（地址不同）； 2. 为了快速的CPU和慢速的外设在速度上的匹配。
P2口—1.作为输入/输出口。 2.作为高8位地址总线。
P3口—P3口为双功能 1.作第一功能使用时，其功能为输入/输出口。 2.作第二功能使用时，每一位功能定义如下表
RST
P1.0
89C51 89S51
LED +5V
1K
30P
XTAL1 P1.1
K
XTAL2 30P GND
编程如下：
CLR P1.0 Next : SETB P1.1
； ；先对P1口写入“1
JB P1.1，Off ；开关断开，转Off
SETB P1.0 ；
SJMP Next
Off : CLR P1.0 ；
SJMP Next
在上述电路图中二极管亮度不够，按下 面两种电路接法，可增加驱动能力，二极管 亮度增加。
接成灌电流形式：
LED P1.0
330Ω
+5V
加驱动电路：
P1.0
LED 1
330Ω
+5V
例5-2.在图5.2中P1.4～P1.7接四个发光二 极管LED,P1.0～P1.3接四个开关，编程将开关 的状态反映到发光二极管上。
单片机第5章---输入输出 接口P0～P3概要
本章介绍的主要内容
★ PO～P3端口的功能 ★ PO～P3端口的编程 ★ 用并行口设计LED数码显示 ★ 用并行口设计键盘电路
第五章 输入、输出接口P0～P3
计算机对外设进行数据操作时，外设的数据线不能直 接与CPU的数据线相连，必须经过接口电路(简称接口或 I/O口)。 需要接口的原因： 1. CPU的数据线是外设或存贮器与CPU进行数据交
P2口—1.作为输入/输出口。 2.作为高8位地址总线。
P3口—P3口为双功能 1.作第一功能使用时，其功能为输入/输出口。 2.作第二功能使用时，每一位功能定义如下表
RST
P1.0
89C51 89S51
LED +5V
1K
30P
XTAL1 P1.1
K
XTAL2 30P GND
编程如下：
CLR P1.0 Next : SETB P1.1
； ；先对P1口写入“1
JB P1.1，Off ；开关断开，转Off
SETB P1.0 ；
SJMP Next
Off : CLR P1.0 ；
SJMP Next
在上述电路图中二极管亮度不够，按下 面两种电路接法，可增加驱动能力，二极管 亮度增加。
接成灌电流形式：
LED P1.0
330Ω
+5V
加驱动电路：
P1.0
LED 1
330Ω
+5V
例5-2.在图5.2中P1.4～P1.7接四个发光二 极管LED,P1.0～P1.3接四个开关，编程将开关 的状态反映到发光二极管上。
单片机第5章---输入输出 接口P0～P3概要
本章介绍的主要内容
★ PO～P3端口的功能 ★ PO～P3端口的编程 ★ 用并行口设计LED数码显示 ★ 用并行口设计键盘电路
第五章 输入、输出接口P0～P3
计算机对外设进行数据操作时，外设的数据线不能直 接与CPU的数据线相连，必须经过接口电路(简称接口或 I/O口)。 需要接口的原因： 1. CPU的数据线是外设或存贮器与CPU进行数据交
MCS51单片机的输入输出通道接口与中断PPT 共135页
蜂鸣器叫；当P1口输出为“0”时，LED熄灭、蜂
鸣器停。
2）要让二极管发光，必使P1端口为高电平
SETB P1.0
SETB
P1.1
SETB
P1.2 或 MOV P1,#7FH
SETB
P1.3
SETB
P1.4
SETB
P1.5
SETB
P1.6
软件延时子程序:入口参数R7、 R6， 出口：参数 无
DELAY: DELA0: DELA1:
输入/输出通道简介
输入通道（前向通道）：被测对象与单片机联系的信 号通道。包括传感器或敏感元件、通道结构、信号 调节、A/D转换、电源的配置、抗干扰等。
输出通道（后向通道）：单片机与被控对象联系的信 号通道。包括功率驱动、干扰的抑制、D/A转换等。
• 计算机与外围设备间传送三种信息：数据
信息、状态信息和控制信息。如计算机与打印机
实际应用中，P0口用于输出外部存储器 的低8位地址，并分时复用作为与外部存储 器连接的数据总线口；P2口用于输出高8位 地址；P3口常用于特殊功能寄存器。只有P1 口是留给用户使用的基本I/O口，供用户使 用。
MCS-51单片机输入输出（I/O）端口编程
• P1口既可以做输入端口又可以做输出端口。 在我们所用的实验板中，P1口通过反向驱动电路 ULN2019控制数码管工作。 • 试根据实验板I/O控制端口原理图，设计通过 89S51单片机的P1口控制二极管发光（要求用软 件延时使其产生动态效果）。根据硬件原理，通 过P1口可控制发光二极管及蜂鸣器工作。I/O口 控制原理图如图5-5所示。
12
I/O接口与I/O设备
14
简单的输入接口举例
接口电路图如下：
《输入输出接口》课件
DVI接口
DVI（数字视频接口）是一种用 于传输数字视频信号的接口， 常用于连接显示器和计算显 卡。
VGA接口
VGA（视频图形阵列）是一种 用于传输模拟视频信号的接口 ，常用于连接显示器和计算机 显卡。
其他接口介绍
还有许多其他类型的输入输出 接口，如音频接口、网口、雷 电接口等。
总结
课件总结了输入输出接口的重要性、各种接口的特点以及如何选择合适的接 口来满足不同的需求。
《输入输出接口》PPT课 件
输入输出接口是计算机系统与外部设备之间传输数据的通道。本课件将介绍 输入输出接口的作用、分类、具体应用以及常见接口。
简介
输入输出接口是计算机系统与外部设备之间传输数据的通道。课件将详细介 绍输入输出接口的概念、作用以及重要性。
输入接口
输入接口是用于接收来自外部设备输入的数据的接口。课件将介绍输入接口 的概念、分类、以及一些具体的应用。
输出接口
输出接口是用于将计算机内部数据输出至外部设备的接口。课件将介绍输出 接口的概念、分类以及一些常见的使用场景。
常见输入输出接口
USB接口
HDMI接口
USB是一种通用的串行总线接口， 用于连接各类外部设备，如打 印机、键盘和鼠标。
H D M I（高清多媒体接口）是 一种用于传输高质量音频和视 频信号的接口，常用于连接电 视和音响设备。
数字输入输出端口PPT课件
通过硬件配置寄存器HCR1的EGP0（HCR1.1）和EGP23（HCR1.0） 置“1”，可以设置P0、P2和P3作为通用I/O口。硬件配置寄存器HCR
1中有关的位定义如下:
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
DBLSEL1 DBLSEL0 ABLSEL1 ABLSEL0
DAB
DDB
EGP0 EGP23
RXD1（串口1接收端）
TXD1（串口1发送端）
INT2（外部中断2输入）/ /SS（SPI从器件选择）
/INT3（外部中断3输入）/MOSI（SPI主输出从输入）
INT4（外部中断4输入）/MISO（SPI主输入从输出）
/INT5（外部中断5输入）/ SPI时钟
17
5．引脚驱动能力 MSC1211的I/O引脚具有很强的负载能力。在VOH
ALE
读写时序图
PSEN RD
P0
P2 ALE PSEN WR
P0
P2
t WHLW
t
t
LLDV
LLWL
t RLFH
t WLLt LLAX t RLAX t RLDV
A0 -A7
t RHDX
t RHDX
DATA IN
t WWLt WDV P 2.0 - P 2.7 /A 8 - A15
A0 -A7
指令
包括一个输出锁存器，两个三态缓冲器，一个
输出驱动电路和一个输出控制电路。其中，输出驱
动电路由一配有上拉电阻的FET组成。
读锁存器
地址 控制
Vcc * 上拉电阻
P2.x
内部总线
DQ
T2
写
CP Q
C51单片机教程-输入输出口的高级应用PPT课件
5-3
yiher
4x4 键盘的内部结构
21.07.2020
例說89S51-C語言89S51-C语言
5-4
yiher
Tack Switch 的结构
21.07.2020
例說89S51-C語言89S51-C语言
5-5
yiher
由Tack Switch所构成的4×4键盘
21.07.2020
例說89S51-C語言89S51-C语言
5-22
四yih位er 数七段LED数码管模块 (左为正面图、右为背面图)
21.07.2020
例說89S51-C語言89S51-C语言
5-23
yiher
市售四位数七段LED数码管模块
21.07.2020
例說89S51-C語言89S51-C语言
5-24
yiher
市售四位数七段LED数码管模块
21.07.2020
动作按键 Key 0 Key 1 Key 2 Key 3 Key 4 Key 5 Key 6 Key 7 Key 8 Key 9 Key A Key B Key C Key D Key E Key F
无按键按下
21.07.2020
例說89S51-C語言89S51-C语言
5-13
yiher
4×4键盘扫描电路
5-18
yiher
数据传输模式-1
21.07.2020
例說89S51-C語言89S51-C语言
5-19
yiher
数据传输模式-2
21.07.2020
例說89S51-C語言89S51-C语言
5-20
yiher
MM74C922/MM74C923编码表
单片机的输入输出设备接口详述(ppt 221页)
对键盘的行线进行扫描。P1.4-P1.7按下述4种组合依次
输出：
P1.7 P1.6 P1.5 P1.4
1
1
1
0
1
1
0
1
1011
0
1
1
1
在每组行输出时读取P1.0-P1.3，若全为“1”，则表示 为“0”这一行没有键闭合，否则有键闭合。由此得到闭
合键的行值和列值，然后可采用计算法或查表法将闭合 键的行值和列值转换成所定义的键值.为了保证键每闭合 一次CPU仅作一次处理，必须去除键释放时的抖动。由 于处理过程是一行一行或一列一列的扫描方式进行的,所
（1）判断键盘中有无键按下 将全部行线Y0-Y3置低电
平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则 表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4 根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平， 则键盘中无键按下。 （2）判断闭合键所在的位置 在确认有键按下后，即可
进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置 为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电 平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列 线的电平状态。若某列为低，则该列线与同为低电平的 行线交叉处的按键就是闭合的按键。 图12-3中,单片机的P1口用作键盘I/O口，键盘的列线接 到P1口的低4位，键盘的行线接到P1口的高4位。列线 P1.0-P1.3分别接有4个上拉电阻到正电源+5V，并把列 线P1.0-P1.3设置为输入线，行线P1.4-P1.7设置为输 出线。4根行线和4根列线形成16个相交点。
key=8;break; key=12;break;
P0=0xFF; if(temp !=0xF0)
case 0x70:
《输入输出端口》PPT课件
7.1 I/O端口功能的通用结构 ◆PIC16F877单片机有5个I/O端口，它们
的设计思想和内部结构都是不同的，即 使同一个端口各个引脚的内部结构也存 在差异。
◆但就其通用的输入/输出功能，则具有 类似的线路结构。
◆基本端口内部结构如下图，主要包括： 3个D触发器组成的输入/输出数据锁存 电路和方向选择锁存电路；
7.1.1 设置端口的输入/输出状态 ◆根据I/O端口引脚的输入/输出状态，
对该端口的数据方向控制寄存器 (TRISX)进行初始化定义。
◆若把TRIS某位设置为“1”，则相应的 PORT端口引脚定义为输入端；
◆若把TRIS某位设置为“0”，则相应的 PORT端口引脚定义为输出端。
1、定义输入线 ◆当把某个端线定义为输入状态时，信
内部数据总线0
D
Q
0 1
写端口控制
Q
输出锁存D1
0
0
写方向控制
DQ
1
Q 方向锁存D2
1
≥1
1
＆
VDD P
N VSS
1
模拟输入选择
读TRIS
QD
EN
读端口
输入锁存D3 1
P沟道场效 应管截止
0 I/O Pin
到A/D转换器
＆ 输入缓冲器
加至输出数据锁存器D1的输入端，在写 端口控制信号CK的触发下写入D1锁存。
◆从D1的反向器输出端Q输出“1”，此时 的“或”门处于直通状态，“或”门的 输出也为“1”，因而P沟道场效应管截 止；
◆同样，“与”门的输出为“1”，导致 N沟道场效应管导通。
◆正是由于上部的场效应管截止而下部 的场效应管导通，此时I/O输出引脚被 拉至低电平“0”，同原来内部数据总 线信号一致，内部的数据“0”被间接 输出。
单机片原理输入输出口概要课件
模拟输入口的结构与原理
模拟输入口的结构
模拟输入口是单片机与外部模拟信号进行交互的接口，通常由一组模拟输入通道 组成，每个通道对应一个模拟输入引脚。
模拟输入口的原理
当外部模拟信号通过模拟输入口连接到单片机时，单片机内部电路会对模拟信号 进行采样和量化，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，并将该数字信号存 储在单片机的寄存器中，供后续程序处理。
模拟输出口由输出缓冲器、DAC（数 模转换器）和驱动器组成。输出缓冲 器用于存储待输出的数据，DAC用于 将数字信号转换为模拟信号，驱动器 用于将输出的模拟信号驱动到外部电 路。
03
模拟输出口的原理
当单片机需要输出模拟信号时，会将 数据写入输出缓冲器，然后通过DAC 将数字信号转换为模拟信号，驱动器 再将模拟信号驱动到外部电路中。
单片机的发展经历了4位、8位、16位、 32位等阶段，未来还将继续向更高位发 展。
VS
详细描述
单片机的发展历程可以分为几个阶段。最 初是4位单片机的出现，它主要用于简单 的控制和逻辑运算。随后是8位单片机的 出现，它具有更强的运算能力和更广泛的 应用领域。随着技术的发展，16位单片 机和32位单片机相继问世，它们具有更 高的性能和更丰富的功能。未来，随着技 术的进步和应用的需求，单片机还将继续 向更高位发展，以满足更广泛的应用需求 。
特点
输入输出口具有可编程性，即用户可以根据需要设置输入输出口的工作模式， 如输入模式、输出模式、中断模式等。此外，输入输出口还具有可复用性，即 同一组输入输出口可以用于不同的功能。
输入输出口的基本操作
读操作
从输入输出口读取数据的过程称为读操作。读操作可以分为读引脚和读寄存器两种方式。 读引脚方式直接读取外部设备的数据，读寄存器方式读取I/O端口内部寄存器的数据。
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单片机趣味小制作
.
1
第三讲：单片机的I/O口介绍
1. AVR寄存器与IO口概念 寄存器：寄存器就是RAM中的一些特殊单元，
映射片上外设的特殊功能。 IO口：可以将“0”与“1”转换为电压信号的端
口。 ➢ 单片机中0V代表“0”，+5V代表“1” ➢ Mega8有3个IO口：PB， PC， PD
i=PIND;
.
6
6. 蜂鸣器
有源蜂鸣器
➢ 加上电源电压即可发出鸣叫声，消耗电流20mA左右。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
传统的蜂鸣器驱动电路 AVR的蜂鸣器驱动电路
(三极管驱动)
(IO口直接驱动)
D C N C G V 3 REZZUBU 2 1 O I D C N C G V 3 REZZUBU 2 1 C PNP C V 1 Q K 1 2 R O I
.
7
7. IO口输出操作
假设用PD0端口驱动蜂鸣器
第一步：IO设置为输出
➢ DDRD = 0xFF; ➢ DDRD |=0x01;//第一位设为输出
第二步：对应位输出数据
➢ 输出1： PORTD |= 0x01;//第一位输出高电平 ➢ 输出0： PORTD &= ~(0x01);//第一位输出低电平 ➢ 对应位取反：PORTD ^= (0x01);//第一位取反
.
8
流(≤20mA) 高电平推挽输出，输出电
流(≤20mA)
.
5
5. IO口设置实例
a、PD口配置为输出 DDRD=0xFF; PORTD=0x55;
b、PD口配置为不带上拉输入
DDRD=0x00;
PORTD=0x00;
i=PIND; c、PD口配置为带上拉输入
DDRD=0x00;
PORTD=0xFF;
.
2
2. IO口寄存器
IO口与IO寄存器的映射（x代表B~D） ➢ 方向寄存器：DDRx ➢ 数据寄存器：PORTx ➢ 输入寄存器：PINx
.
3
3. 通用IO口结构示意图
DDRx
0
数
PORTx
据 总
0
线
PINx
0/1
上拉
物理引脚
0/1
ATmega8 采用3个8位寄存器来控制I/O端口，它们分别是方向寄存器
DDRx，数据寄存器PORTx和输入引脚寄存器PINx（x为B或C或D，分
别代表B口、C口或D口；n为0~7，代表寄存器中的位置）
.
4
4. I/O 口设置表（n=7,6,…,1,0）
DDRxn PORTxn
0
0
0
1
1
0
1
1
I/O 模式 输入 输入 输出
输出
内部上 拉电阻
无 有 无
无
引脚状态说明
三态（高阻） 带上拉的输入 低电平推挽输出，吸收电
.
1
第三讲：单片机的I/O口介绍
1. AVR寄存器与IO口概念 寄存器：寄存器就是RAM中的一些特殊单元，
映射片上外设的特殊功能。 IO口：可以将“0”与“1”转换为电压信号的端
口。 ➢ 单片机中0V代表“0”，+5V代表“1” ➢ Mega8有3个IO口：PB， PC， PD
i=PIND;
.
6
6. 蜂鸣器
有源蜂鸣器
➢ 加上电源电压即可发出鸣叫声，消耗电流20mA左右。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
传统的蜂鸣器驱动电路 AVR的蜂鸣器驱动电路
(三极管驱动)
(IO口直接驱动)
D C N C G V 3 REZZUBU 2 1 O I D C N C G V 3 REZZUBU 2 1 C PNP C V 1 Q K 1 2 R O I
.
7
7. IO口输出操作
假设用PD0端口驱动蜂鸣器
第一步：IO设置为输出
➢ DDRD = 0xFF; ➢ DDRD |=0x01;//第一位设为输出
第二步：对应位输出数据
➢ 输出1： PORTD |= 0x01;//第一位输出高电平 ➢ 输出0： PORTD &= ~(0x01);//第一位输出低电平 ➢ 对应位取反：PORTD ^= (0x01);//第一位取反
.
8
流(≤20mA) 高电平推挽输出，输出电
流(≤20mA)
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5. IO口设置实例
a、PD口配置为输出 DDRD=0xFF; PORTD=0x55;
b、PD口配置为不带上拉输入
DDRD=0x00;
PORTD=0x00;
i=PIND; c、PD口配置为带上拉输入
DDRD=0x00;
PORTD=0xFF;
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2. IO口寄存器
IO口与IO寄存器的映射（x代表B~D） ➢ 方向寄存器：DDRx ➢ 数据寄存器：PORTx ➢ 输入寄存器：PINx
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3. 通用IO口结构示意图
DDRx
0
数
PORTx
据 总
0
线
PINx
0/1
上拉
物理引脚
0/1
ATmega8 采用3个8位寄存器来控制I/O端口，它们分别是方向寄存器
DDRx，数据寄存器PORTx和输入引脚寄存器PINx（x为B或C或D，分
别代表B口、C口或D口；n为0~7，代表寄存器中的位置）
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4. I/O 口设置表（n=7,6,…,1,0）
DDRxn PORTxn
0
0
0
1
1
0
1
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I/O 模式 输入 输入 输出
输出
内部上 拉电阻
无 有 无
无
引脚状态说明
三态（高阻） 带上拉的输入 低电平推挽输出，吸收电