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1
第5章 并行口及应用
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2
内 容
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3
5.1 80C51系列单片机内部并行口的结构
80C51系列单片机内部有4个8位双向的输入/输出口,分别为P0、Pl、P2和P3口。
这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O口使用。
在具有片外扩展存储器的系统中,P2口作为高8位地址线,P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。
80C51单片机4个I/O口在结构上是基本相同的,但又各有特点。
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4
多路开关
功能:用于控制选通I/O方式还是地址/数据输出方式
方式控制:由内部控制信号产生
数据输出锁存器,用于数据位的锁存
两个三态的数据输入缓冲器 (BUF1和BUF2) 。
推拉式I/O驱动器:由两只场效应管(FET)组成,上面的场效应管构成上拉电路。
5.5.1 P0端口
Q
Q
D
C
Vcc
控制
AD0
P0R1
P0R2
D0
P0W
P0口1位的内部结构
读锁存器
读引脚
锁存器
内部总线
写锁存器
地址/数据
P0.0
多路开关
1
0
字节地址80H,位地址80H~87H。
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5
说明:
1、当CPU发出的控制信号为0时,P0口做双向I/O口,为漏极开路(三态)
2、当CPU发出的控制信号为1时,P0口为地址/数据复用总线(用于口扩展)
5.5.1 P0端口
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6
5.5.1 P0端口
Q
Q
D
C
Vcc
控制
AD0
P0R1
P0R2
D0
P0W
P0口内部结构
读引脚
锁存器
内部总线
写锁存器
地址/数据
P00
多路开关
1
0
3、 P0作输入/输出口的使用
(1) P0作输出口使用
来自CPU的“写入”脉冲加在D锁存器的C端,内部总线上的数据写入D锁存器,并向端口引脚P0.x输出。
注意:由于输出电路是漏极开路(因为这时上拉场效应管截止),必须外接上拉电阻才能有高电平输出。
读锁存器
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7
5.5.1 P0端口
Q
Q
D
C
Vcc
控制
AD0
P0R1
P0R2
D0
P0W
P0口内部结构
读引脚
锁存器
内部总线
写锁存器
地址/数据
P00
多路开关
1
0
3、 P0作输入/输出口的使用
(2) P0作输入口使用
区分“读引脚”和“读锁存器”。
“读引脚”信号把下方缓冲器打开,引脚上的状态经缓冲器读入内部总线;
读锁存器
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5.5.1 P0端口
Q
Q
D
C
Vcc
控制
AD0
P0R1
P0R2
D0
P0W
P0口内部结构
读引脚
锁存器
内部总线
写锁存器
地址/数据
P00
多路开关
1
0
3、 P0作输入/输出口的使用
(2) P0作输入口使用
区分“读引脚”和“读锁存器”。
“读引脚”信号把下方缓冲器打开,引脚上的状态经缓冲器读入内部总线;
“读锁存器”信号打开上面的缓冲器把锁存器Q端的状态读入内部总线。
读锁存器
执行下列指令时均为读锁存器操作。
ANL P0, #data ;(P0)← (P0)∧data
ORL P0, #data ;(P0)← (P0)∨data;
XRL P0, A ;(P0) ← (P0)⊕(A)
INC P0 ;(P0) ← (P0)+1
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5.1.2 P1端口
P1口内部结构如下图所示。
输出部分有内部上拉电阻R*约为20K。
其他部分与P0端口使用相类似(读引脚时先写入1)。
写数据
读端口
字节地址90H,位地址90H~97H。
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P1口只作通用的I/O口使用,在电路结构上与P0口有两点区别:
(1)因为只传送数据,不再需要多路转接开关MUX。
(2)由于P1口用来传送数据,因此输出电路中有上拉电阻,这样电路的输出不是三态的,所以P1口是准双向口。
注意:
(1)P1口作为输出口使用时,外电路无需再接上拉电阻。
(2)P1口作为输入口使用时,应先向其锁存器先写入 “1”,使输出驱动电路的FET截止。
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字节地址为A0H,位地址A0H~A7H。
5.1.3 P2端口
说明:
1、P2可以作为通用的I/O,也可以作为高8位地址输出输出。
2、当控制信号为1时
P2口输出地址信息,
此时单片机完成外部的取指操作或对外部数据存储器16位地址的读写操作。
3、当控制信号为0时,作为普通I/O口使用时
用法和P1口类似。
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P3口的字节地址为B0H,位地址为B0H~B7H 。
5.1.4 P3端口
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第二功能信号有输出和输入两类:
(1)作通用的I/O输出, “第二输出功能”线应保持高电平,与非
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