单片机IO口结构及上拉电阻.pdf

单片机 IO 口结构及上拉电阻 MCS-51 有 4 组 8 位 I/O 口：P0、P1、P2 和 P3 口，P1、P2 和 P3 为准双向口， P0 口则为双向三态输入输出口，下面我们分别介绍这几个口线。 一、P0口和P2口 图 1 和图 2 为 P0 口和 P2 口其中一位的电路图。由图可见，电路中包含一 个数据输出锁存器（D 触发器）和两个三态数据输入缓冲器，另外还有一个数据 输出的驱动（T1 和 T2）和控制电路。这两组口线用来作为 CPU 与外部数据存储 器、外部程序存储器和 I/O 扩展口，而不能象 P1、P3 直接用作输出口。它们一 起可以作为外部地址总线，P0 口身兼两职，既可作为地址总线，也可作为数据 总线。 图 1 单片机 P0 口内部一位结构图 图 2 单片机 P0 口内部一位结构图 P2 口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高 8 位输出口 AB8-AB15，P0 口由 ALE 选通作为地址总线的低 8 位输出口 AB0-AB7。外部的程 序存储器由 PSEN 信号选通，数据存储器则由 WR 和 RD 读写信号选通，因为 2^16=64k，所以 MCS-51 最大可外接 64kB 的程序存储器和数据存储器。 二、P1 口 图 3 为 P1 口其中一位的电路图，P1 口为 8 位准双向口，每一位均可单独定 义为输入或输出口，当作为输入口时，1 写入锁存器，Q(非)=0，T2 截止，内上 拉电阻将电位拉至1，此时该口输出为1，当0 写入锁存器，Q(非)=1,T2导通， 输出则为 0。 图 3 单片机 P2 口内部一位结构图 作为输入口时，锁存器置 1，Q(非)=0，T2 截止，此时该位既可以把外部电 路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成高电平，正因为这个原因，所以 P1 口 常称为准双向口。 需要说明的是，作为输入口使用时，有两种情况: 1.首先是读锁存器的内容，进行处理后再写到锁存器中，这种操作即读— 修改—写操作，象 JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与 逻辑)和 ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。 2.读 P1 口线状态时，打开三态门 G2,将外部状态读入 CPU。 三、P3 口 P3 口的电路如图 4 所示，P3 口为准双向口，为适应引脚的第二功能的需要， 增加了第二功能控制逻辑，在真正的应用电路中，第二功能显得更为重要。由 于第二功能信号有输入输出两种情况，我们分别加以说明。 图 4 单片机 P0 口内部一位结构图 P3 口的输入输出及 P3 口锁存器、中断、定时/计数器、串行口和特殊功能 寄存器有关，P3 口的第一功能和 P1 口一样可作为输入输出端口，同样具有字节 操作和位操作两种方式，在位操作模式下，每一位均可定义为输入或输出。 我们着重讨论 P3 口的第二功能，P3 口的第二功能各管脚定义如下： ·P3.0 串行输入口(RXD) ·P3.1 串行输出口(TXD) ·P3.2 外中断 0(INT0) ·P3.3 外中断 1(INT1)