单片机原理及应用 蔡启仲 第2章 51单片机的硬件结构.ppt

1．P2口作通用I/O口使用 P2口作为通用I/O口使用时，在内部控制信号的作用下，锁存器的Q端经过一个非门与T1的栅极连接。 由于内部有上拉电阻，可以直接控制输出信号。 P2口作为输入口使用时，同样应先向端口写“1”，使得T2截止，从而正确的完成输入操作。 * 2．P2口作高8位地址总线使用 系统通过并行方式扩展外部存储器时，P2口输出高8位地址(A15~A8)。在CPU内部控制信号的作用下，内部地址总线经非门和T1的栅极连接。图2–16中，内部地址为“1”时，TI截止，由于有上拉电阻，P2.x口输出“1”；内部地址为“0”时，TI饱和导通，P2.x口输出“0”。 P2口作高8位地址总线使用时，P2口原有的数据会一直锁存在锁存器中，不受地址输出影响。P2口结束高8位地址总线使用后，在CPU内部控制信号的作用下，锁存器的Q端经过非门与T1栅极连接，锁存在锁存器中原有的数据输出，相当于恢复原来的数据。 2．P2口作高8位地址总线使用 如果编写的51单片机程序只有访问8位外部地址(如MOVX @Rn)的指令时，不需要用到P2口，P2口可以作为通用I/O口使用；如果编写的51单片机程序有访问16位的外部地址(如MOVX @DPTR)的指令时，P2口输出高8位地址，不宜再作为通用I/O口使用。 3．对Flash ROM进行编程或校验时作高8位地址 在对Flash ROM进行下载程序和校验程序时，P2口作为高8位地址。 * 2.4.4 P3端口 P3口的字节地址为B0H，位地址为B7H~ B0H，能驱动4 个 TTL 负载。P3口的特点是具有重要的第二功能，内部也有上拉电阻， 它的位逻辑电路结构如图2–17所示。 * 图2-17 P3口的位逻辑电路结构 1．P3口作通用I/O口使用 P3口作通用I/O口使用时，第二功能输出信号线保持高电平，图2–17的与非门输出状态受控于锁存器的Q端状态。 P3口作为输出口使用时，由于内部有上拉电阻，可以直接控制输出。 P3口作为输入口使用时，同样应先向端口写“1”，使得T1截止，从而正确完成输入操作。 2．P3口引脚复用功能 P3口作第二功能使用时，锁存器的Q端必须为“1”状态，T1的饱和导通和截止状态受控于第二功能输出信号线的状态。 当图2–17的P3.x口作第二功能的信号输入口时，第二功能输出信号线为“1”状态，T1截止，通过控制BUF3能够正确完成输入操作。 当图2–17的P3.x口作第二功能的信号输出口时，如果第二功能输出信号线为“0”状态，T1饱和导通，输出信号“0”；若第二功能输出信号线为“1”状态，T1截止，输出信号“1”。 * P3口的第二功能如表2–9所示。 复位时，P3口初始化状态为FFH，也就是各锁存器Q端为“1”，可以立即作为第二功能使用。 * 表2-9 P3口引脚的第二功能 引脚 复用的第二功能 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 (外部中断0信号输入口) P3.3 (外部中断1信号输入口) P3.4 T0(定时器0的外部计数信号输入口) P3.5 T1(定时器1的外部计数信号输入口) P3.6 (外部扩展部件的写信号输出口) P3.7 (外部扩展部件的读信号输出口) 2.4.5 端口电路小结 4个端口都能作为通用I/O口，但是也存在差异，表2–10为4个端 口的比较。 * 表2-10 4个端口的比较 P0 P1 P2 P3 字节地址 80H 90H A0H B0H 位寻址地址 87H~80H 97H~90H A7H~A0H B7H~B0H 引脚编号 39~32 8~1 28~21 17~10 端口类型 作通用I/O时为准双向口(输入先写入1) 作地址/数据分时复用时为真正三态双向口(CPU自动写入1) 准双向口(输入先写入1) 准双向口(输入先写入1) 准双向口(输入先写入1) 输出特性 需外加上拉电阻 内部有上拉电阻 内部有上拉电阻 内部有上拉电阻 驱动TTL负载数量TTL负载数量 8个 4个 4个 4个 场效应管数量 2个 1个 1个 1个 缓冲驱动器数量 2个 2个 2个 3个 多路切换开关 有 无 有 无 锁存器输出 Q Q Q接非门 Q接与非门 复用功能 8位数据总线 低8位地址总线 51单片机没有 52单片机有扩展的定时器、串口 地址线高8位(结束总线操作后，P2口恢复原有的数据) 串口、外部中断、定时计数、外部存储器和外部部件读写 Flash ROM编程编程 下载程序、读取校验 低8位地址 高8位地址 无 I/O端口是单片机应用系统中最重要的部件，应该熟练掌握其使用方法。 * 表2-11 I/O