单片机内部主要功能模块工作原理-应用.ppt

第三章：单片机内部主要功能模块 工作原理及应用;本章目录;3.2 8位并行输入输出端口;MCS-51单片机的并行端口具备三种工作方式;MCS-51单片机的四个并行端口P0、P1、P2和P3都是具有输出锁存功能的“准双向”端口，这些锁存器的位置都在SFR中，其地址分别为：80H、90H、A0H 、B0H。 出于系统功能的考虑,在硬件设计上对端口功能都有不同的要求,所以它们又具有不同的结构和特点。;3.1.1 P0口;3.1.1 P0口;在作为通用数据I/O端口时，具有较强的输出驱动能力 （8个TTL负载）。因输出是“开漏”结构，所以与MOS负载连接时,需要外接一个上拉电阻。 作为“地址、数据复用总线”使用时，P0口首先输出存储器的低八位地址信号，然后变为数据总线进行数据的输入输出，所以称“分时复用总线”（注意：此时P0口不能再作为通用I/O口）。;P0口的位结构图;硬件组成：;P0口的工作原理;1. P0口的I/O操作（通用I/O端口）;数据经内总线送到锁存器的“D”端，经“/Q”端送场效管应输出极。 ①总线送“0”时：锁存器的/Q=1，使下端的FET导通（上面的FET截止），端口呈现“0”电平； ②总线送“1”时：锁存器/Q=“0”，使下端的FET截止，输出极的两个FET全部截止。在这种情况下，必须通过上拉电阻的作用使端口为高电平。;输入操作实际上有两种（参见结构图）： ①读引脚：用于真正的外部数据输入的通道； ②读锁存器：在端口作输出时常使用的操作。 a.读引脚：当外部信号通过端口引脚输入时，读引脚上的电平实现信号的输入。如指令： MOV A，P0 ； A←P0 此时，单片机控制“读引脚”的三态门，使引脚处的外部电平经三态门送入内部总线。;在端口电路中,可以发现一个问题： 端口在输入（读引脚）时，原来锁存器的状态可能要影响引脚电平的输入。如： 原来锁存器的状态为“0”态, 电路将不能正确读入.要解决的方法就是让下端的FET截止，即事先向端口写一个“1”。 ;请注意下面的一段程序： MOV P0，#0FFH ；0FFH送P0（ “写1”） MOV A ， P0 ；从P0口引脚输入数据到A 你能正确的分析出指令的操作吗？ 上述指令执行后 P0=??;b,读锁存器：端口作输出时的一种操作 在这种情况下, 读入的数据不是来自引脚，而是端口内部的锁存器的内容。 ;当端口输出时（MOV P0，A） ，往往要再将前面输入的状态取回来，进行再处理然后重新输出。如： ORL P0，A 将P0口前次输出的数据与累加器A的内容相“或”后在送回P0口（输出）。此时P0口的数据是从锁存器中读回的，而不是从引脚输入。 上述的过程也称之谓“读——修改——写”操作。;凡是这种“读—修改—写”操作，读到的数据都是锁存器的数据而不是读引脚数据。 这种“读—修改—写”的操作有： ORL 、XRL 、JBC 、CPL 、INC 、DEC 、DJNZ 、MOV Px ,y 、 CLR Px ,y和SET Px ,y。 而真正读引脚的指令只有　 MOV A，P0;为什么要读锁存器而不去读引脚？ ;【举例】在当前状态下，将P0.2的电平变“1”，其余位不变。 MOV A, ORL P0,A 这里，ORL 指令就是先将P0口的锁存器数据取出，与A相或，结果送回P0口。 【思考】：直接使用: MOV A, MOV P0,A 是否可以？ ;2，P0口的总线方式;只要CPU执行MOVX、MOVC（外ROM）指令，P0、P2口就自动变为数据/地址总线。 在进行硬件系统的设计中，如果使用了外部存储器时，P0口成为整个系统的地址/数据复用总线。换句话，P0口不能再作为通用的I/O端口。;做通用数据I/O端口并与MOS器件连接时，必须外接“上拉电阻”，否则不能正确的输出高电平； 在输入操作前, 必须先向端口“写1； “读引脚”与“读锁存器”是不同的两个数据通道； 在总线方式时，P0口不能再做通用的I/O端口。它分时输出地址、数据总线的信息（此时引脚不用外接上拉电阻）。;特点：单纯的通用I/O端口,负载能力为3个TTL输入。与P0口的区别在于内部具有上拉电阻，所以输出时不用外接上拉电阻。; 3.1.3 P2口 特点：“通用数据I/O端口”和“高八位地址总线”端口; 注意：使用外数据存储器时，P2口分两种情况： 1，使用256