第5章MCS51单片机外围模块及应用

5.1 并行口及其应用
❖ 51单片机有4个I/O端口，每个端口都是8位准双向口 ，共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器(即专用 寄存器P0～P3)、一个输出驱动器和输入缓冲器。通 常把4个端口笼统地表示为P0～P3。
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❖ I/O口引脚 （1） P0口（P0.0～P0.7）：
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5.1.1 P1口
❖ 结构组成：它由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲 器和输出驱动电路组成----准双向口。
❖ 功能：作为通用I/O使用。
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结构组成：它由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱 动电路组成----准双向口。
VCC
读锁存器
内部总线 写锁存器
D
Q
P1.n
锁存器
Q
内部上拉电阻 P1.n
T
读引脚
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图 2-5a P1口的口线逻辑电路图
P1口作输出口时，内部数据经过锁存器送到P1.0---P1.7上。由于内部 有上拉电阻，所以P1口作输出口使用时，不用外接上拉电阻。
VCC
读锁存器
（a）单一功能准双向口
读锁存器
Baidu Nhomakorabea第二输出功能
内部总线 写锁存器
D
Q
.
锁存器
Q
VCC 内部上拉电阻
T
读引脚
第二输入功能
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（b）多功能准双向口
读锁存器
地址 控制
内部总线
D
Q
MUX
写锁存器
锁存器 Q
VCC 内部上拉电阻
T
读引脚
（c）可作为地址总线口的准双向口P2
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第二输出功能
VCC
读锁存器
内部上拉电阻
内部总线 写锁存器
D
Q
P3.n
锁存器
Q
P3.n T
读引脚
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第二输入功能
图 2-5d P3口的口线逻辑电路图
P3第二功能各引脚功能定义：
P3.0：RXD串行口输入 P3.1：TXD串行口输出 P3.2：INT0外部中断0输入 P3.3：INT1外部中断1输入 P3.4：T0定时器0外部输入 P3.5：T1定时器1外部输入 P3.6：WR外部写控制 P3.7：RD外部读控制
读锁存器
地址/数据
控制
内部总线
D
Q
写锁存器
锁存器 Q
MUX
读引脚
VCC T1 T2
（d）可作为地址/数据总线口的三态双向口P0
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❖ 读锁存器和读引脚指令 ▪ 当把P0~P3口作为输入引脚使用时，以I/O口作为 源操作数的数据传送指令、算术/逻辑运算指令及 位测试转移指令等均属读引脚指令。 ▪ 所有的“读—改—写”指令均读I/O口锁存器。
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5.1.3 P2口
❖ 功能：作为通用I/O使用和高8位地址线。
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1.P2口作为普通I/O口
CPU发出控制电平“0” ，使多路开关MUX倒向锁存器输出Q端， 构成一个准双向口。其功能与P1相同。
读锁存器
地址 控制
VCC
内部上拉电阻
▪ 作为普通I/O口使用，须外接上拉电阻； ▪ 作为与外部传送数据的8位数据总线（D0～D7）； ▪ 作为扩展外部存储器时的低8位地址总线（A0～A7）。 （2） P1口（P1.0～P1.7）： ▪ 作为普通I/O口使用，无须外接上拉电阻（80C52的P1.0
和P1.1还具有特殊功能见表2-1）。
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❖ （3） P2口（P2.0～P2.7）： ▪ 作为普通I/O口使用，无须外接上拉电阻。 ▪ 作为扩展外部存储器时的高8位地址总线（A8～ A15）。
❖ （4）P3口（P3.0～P3.7）： ▪ 作为普通I/O口使用，无须外接上拉电阻； ▪ 每个引脚都具有第二功能。
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内部总线
D
Q
MUX
P2.n
写锁存器
锁存器 Q
P2.n T
8051共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数 功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。 ❖ 串行口
MCS-51单片机有一个全双工的串行口，以实现单片 机和其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强， 既可作为全双工异步通信收发器使用，也可作为同步移位 器使用。 第5章MCS51单片机外围模块及应用
❖ 51系列单片机的并行口，按其特性可分为以下类型： ▪ 单一的准双向口； ▪ 多种功能复用的准双向口； ▪ 可作为地址总线输出口的准双向口； ▪ 可作为地址/数据总线口的三态双向口。
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读锁存器
内部总线 写锁存器
D
Q
锁存器 Q
VCC 内部上拉电阻
T
读引脚
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内部总线 写锁存器
D
Q
P1.n
锁存器
Q
内部上拉电阻 P1.n
T
读引脚
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图 2-5a P1口的口线逻辑电路图
P1口作输入口时，P1.0—P1.7上的信号经过缓冲器送到内部数据 总线上。在读引脚之前，要先将锁存器置1，否则总是读到0。 CPU对I/O口的读操作有2种：读引脚和读锁存器。
读锁存器
第二输出功能
VCC
内部上拉电阻
内部总线 写锁存器
D
Q
P3.n
锁存器
Q
P3.n T
读引脚
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第二输入功能
图 2-5d P3口的口线逻辑电路图
2.P3口第二功能
此时CPU自动向锁存器写1，引脚部分输入(第二输出功能控制
信号为1) ,部分输出(从第二输出功能输出信号) 。
VCC
读锁存器
内部总线 写锁存器
D
Q
P1.n
锁存器
Q
内部上拉电阻 P1.n
T
读引脚
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图 2-5a P1口的口线逻辑电路图
5.1.2 P3口
❖ 功能：它除了可作为通用I/O端口外，还具有第二功 能。
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作为通用I/O口使用时，与P2口类似。此时第二输出功能控制信 号为1。
第五章 51单片机的外围模块及应用
❖5.1 并行口及其应用 ❖5.2 定时器及应用 ❖5.3 串行口UART ❖5.4 82C552D的AD转换器 ❖5.5 其他外围模块简介
第5章MCS51单片机外围模块及应用
❖ 并行I/O口 MCS-51共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），以
实现数据的并行输入/输出。 ❖ 定时/计数器