单片机输入输出接口

P1口
图1－8 P1口的位结构
单片机输入输出接口
P2口
图1－6 P2口的位结构
单片机输入输出接口
P2口也有两种使用方式 1. 做普通I/O口
这时，控制信号将驱动场效应管的反向器的输 入与P2口输出锁存器的Q端相连。当作输出时与 P0口类似，但P2口内部有上拉电阻，不需外接。 当输入使用时，输出锁存器也必须写1。所以，P2 口也是一个准双向I/O口。 2. 作地址总线
在图的左上方有一个三态缓冲器，是为了 读取锁存器内容而设。如指令:
P0 = P0 | 0XF0；将P0口的输出状态与 0XF0按位或后再输出到P0口，这里读的数据 是P0口锁存器的内容，运算结果又写入到P0 口锁存器。(读锁存器)
单片机输入输出接口
2. 地址/数据复用总线
当单片机系统进行存储器、I/O口或其它功能 扩展时，P0口要用作系统总线。在P0口上分时输 出目标地址的低8位和要交换的字节数据。
① 作输出时：输出0时，将0输出到内部总线 上，在写锁存器信号控制下写入锁存器，锁存 器的反向输出端输出1，下面的场效应管导通， 输出引脚成低电平。输出1时，下面的场效应管 截止，上面的场效应管也是截止状态，输出引 脚成高阻态，不是希望的1状态，这时，必须外 加上拉电阻
单片机输入输出接口
② 作输入时：P0端口引脚信号通过一个输入 三态缓冲器接入内部总线，再读引脚信号控制 下，引脚电平出现在内部总线上。为了能读到 真实的引脚信号，下面的场效应管必须截止， 即锁存器的内容必须是1。为了能正确读取引 脚信号，锁存器必须先写1，因而P0口是一个 准双向口。(读引脚)
单片机原理与应用
第5章 输入输出接口P0-P3
单片机输入输出接口
5.1 P0－P3端口功能与内部结构 输入输出接口的作用
数据缓冲功能 信号转换功能 接受和执行CPU命令的功能
51单片机具有的输入输出接口: P0、P1、P2、P3 4个8位双向I/O口
单片机输入输出接口
Vcc Vss
RAM 地址 寄存器
P3.X
图1－7 P3口的位结构 单片机输入输出接口
P3口是一个双功能I/O口 若不设定自动处于第一功能 1. 普通I/O口
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单元的内容单出片机现输入在输出总接口线上，由CPU读入程 序指令寄存器，译码执行。
XTAL1
XTAL2
P1.0～P1.7
单片机输入输出接口
图1－1 MCS－51总体结构框图
P3锁存器 P3驱动器 P3.0～P3.7
8051单片机的引脚
P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RESET 9 P3.0/RxD 10 P3.1/TxD 11 P3.2/INT0 12
P0.0～P0.7 P0驱动器
RAM
P0锁存器
P2.0～P2.7 P2驱动器
P2锁存器
EPROM ROM
ACC
寄存器B
PSEN ALE EA RST
定时 及 控制
暂存2
ALU
指
令 寄
PSW
存
Leabharlann Baidu
器
暂存1
SP
中断、串行口及定时 器模块
程序地址 寄存器 缓冲器 PC加1
PC DPTR
振荡器
P1锁存器 P1驱动器
P3口的第二功能大多与其内部功能部件有关， RD、WR是外部数据存储器的写、读控制信号。
单片机输入输出接口
8XX51单片机扩展程序存储器2732的电路图见图
单片机输入输出接口
P0口
图1－5 P0口的位结构 单片机输入输出接口
P0口有两种用途： 1. 普通I/O端口
当单片机系统没有扩展外部芯片时，P0口 用作双向输入输出端口。这时图中多路开关的 控制信号为低电平，输出与锁存器的反向输出 端相连，同时上面的场效应管由于与门输出为 低电平而截止。
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
单片机输入输出接口
5.1.1 端口功能 P0口：地址（低8位）/数据时分复用口 普通I/O口 P1口：普通I/O口 P2口：地址（高8位） 普通I/O口
单片机输入输出接口
P3口是一个双功能I/O口 1. 普通I/O口 2. 第二功能口
P3口的每一位都具有第二功能。
P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 RD WR T1 T0 INT1 INT0 TxD RxD
当单片机系统进行存储器、I/O口或其它功能 扩展时，P2口要用作地址总线，输出目标地址的 高8位。这时控制信号将驱动场效应管的反向器的 输入与地址线相连。
P2口没有复用要求，所以外部不需地址锁存器。 应当注意：当P2口的几位作地址线使用时，剩下的P2
口线不能作I /O口线使用。
单片机输入输出接口
P3口
24 P2.3
23 P2.2
22 P2.1
21 P2.0
图1-12 8031单，片8机05输1入，输8出7接5口1芯片管脚图
MCS-51系列单片机有四组8位并行I/O口， 记作P0、P1、P2和P3。每组I/O口内部都有 8位数据输入缓冲器、8位数据输出锁存器及 数据输出驱动等电路。 四组并行I/O端口即可以按字节操作，又可以 按位操作。当系统没有扩展外部器件时，I/O 端口用作双向输入输出口；当系统作外部扩展 时，使用P0、P2口作系统地址和数据总线、 P3口有第二功能，与MCS-51的内部功能器 件配合使用。