MCS单片机的功能模块.pptVIP

5.1 MCS-51单片机并行I/O口 5.2 MCS-51单片机定时器/计数器 5.3 MCS-51单片机串行接口 5.4 MCS-51单片机中断系统 5.1 MCS-51单片机并行I/O口 MCS-51单片机具有4个双向的8位I/O口P0~P3，P0口为三态双向口，负载能力为8个TTL电路，P1~P3口为准双向口(用作输入时，口线被拉成高电平，故称为准双向口)，负载能力为4个TTL电路。 各口中的每一位都是由锁存器（称特殊功能寄存器SFR）、输出驱动器和输入缓冲器组成。这种结构，在数据输出时可锁存，但对输入信息是不锁存的，所以从外部输入的信息必须保持到取数指令执行完为止。 5.1.1 P0口 P0口是一个三态双向口，在系统扩展时，可作为低8位地址线和数据总线的分时复用口，在其他状态下可作为通用I/O接口，其1位的结构原理如图5.1所示，P0口由8个这样的电路组成。 5.1.1 P0口 5.1.1 P0口 P0口是一个多功能8位口，可以字节访问，也可位访问，字节访问地址为80H，位访问地址为80H~87H。 (1) P0口用于I/O口是准双向I/O口。 作为I/O口使用时，控制信号应为“0”，多路开关接通输出锁存器的 端。同时与门关闭，上拉FET截止，形成P0口的输出电路为漏极开路输出。需要外接上拉电阻。 a)作输出口时： 不需要条件，可以正确的输出 b)作输入口时： ①当CPU复位后进行输入操作时，输入信息是正确的。 ②当P0口的某位（或整个P0口）先进行了输出操作，而后要由输出变成输入操作方式时，必须先用输出指令将锁存器置“1”，才能保证输入信息正确。 （即是准双向的含义） 5.1.1 P0口 （2）P0口用于地址/数据分时复用时是真正双向I/O口。 ①当控制=1时，MUX接通地址/数据输出端。 a)当地址/数据输出线置1时，“与”门输出为1，上拉FET导通，同时地址/数据输出通过反相器输出0，控制下拉FET截止，这样A点电位上拉，地址/数据输出线为1。 b)当地址/数据输出线置0时，“与”门输出为0，上拉FET截止，同时地址/数据输出通过反相器输出1，控制下拉FET导通，这样A点电位下拉，地址/数据输出线为0。 ②输入数据，控制=0，分析同（1）中的输入中的第一种情况。 通过上述分析可以看出，此时的输出状态随地址/数据线而变。因此，P0口可以作为地址/数据复用总线使用（需要加地址锁存器）。此时的P0口相当一个双向口。 5.1.2 P1口 P1口是一个8位口，可以字节也可按位访问，其字节地址为90H，位访问地址为90H~97H。 P1口是一个准双向I/O口，其1位的内部结构如图5.2所示。 5.1.2 P1口 5.1.2 P1口 它在结构上与P0口的区别在于输出驱动部分，其输出驱动部分由场效应管V1与内部上拉电阻组成。当其某位输出为1时，使输出驱动器中的场效应管截止，该位的输出由内部等效的上拉电阻拉成高电平，输出1。当输出为0时，输出场效应管导通则输出引脚为低电平，输出为0。不必像P0口那样需要外接上拉电阻。 5.1.2 P1口 在8051/80C51单片机中，P1口只有通用I/O接口一种功能，它的每一位可以分别定义为输入或输出，其输入输出原理特性与P0口作为通用I/O接口使用时一样。P1口具有驱动4个LSTTL负载的能力。 在8052/80C52单片机中，P1口P1.0与P1.1除作为通用I/O接口线外，还具有第二功能，即P1.0可作为定时器/计数器2的外部计数脉冲输入端T2，P1.1可作为定时器/计数器2的外部控制输入端T2EX。 5.1.3 P2口 P2口也是一个准双向I/O口，其1位内部结构见图5.3。在访问外部存储器时，P2口作为高8位地址输出口，在其他时候作为一般I/O接口使用。 5.1.3 P2口 5.1.3 P2口 当作为准双向通用I/O口使用时，控制信号为低电平无效，多路转换器MUX接通锁存器Q端，锁存器Q端经反相器3接控制场效应管V1，其工作原理与P1相同，负载能力也与P1相同。 当作为外部扩展存储器的高8位地址总线使用时，控制信号应为高电平“1”有效，多路转换开关MUX接通地址信号，来自程序计数器PC的高8位地址PCH，或数据指针DPTR的高8位地址DPH经反相器3和V1反相后复原在P2.x口的引脚上，输出高8位地址A8~A15。在上述情况下，口锁存器的内容不受影响，所以，取指或访问外部存储器结束后，由于转换开关又接至左侧，使输出驱动器与锁存器Q端相连，引脚上将恢复原来的数据。 5.1.4 P3口