第1章8051单片机的基本结构.ppt

第1章 单片机的基本结构 8051单片机的并行I/O口 8051单片机有4个双向并行的8位I/O口P0～P3 P0口为三态双向口，可驱动8个TTL电路 P1、P2、P3口为准双向口（作为输入时，需要先向口锁存器写入1，故称为准双向口），其负载能力为4个TTL电路。 P0口的结构组成 P0.n = 1个锁存器 + 2个三态缓冲器 + 1个输出控制电路（非门 X+与门A+电子开关MUX）+1个输出驱动电路（场效应管V2 +V1） P0口既可以作为通用I/O口实现输入/输出功能，也可作为单片机地址/数据线实现外设扩展功能。 第1章 单片机的基本结构 漏极开路与上拉电阻的概念 →封锁与门A≡0 →地址/数据端与A输出无关 控制端=0→MUX下通→/Q与V1栅极直通 → V2截止→V1漏极开路 第1章 单片机的基本结构 为使漏极开路的V1有效，必须通过上拉电阻与电源接通，上拉电阻的阻值一般为4.7Ω～10kΩ。 注意：P1、P2、P3口无需外接上拉电阻（已有内部上拉电阻） 3 4 1 2 第二输入功能 V 第1章 单片机的基本结构 P0口的通用IO工作方式（控制端=0） 输出时： D端=1→Q反端=0→V1截止→P0.n=1 D端=0→Q反端=1→V1导通→P0.n=0 读引脚时：P0.n→读引脚三态门1→内部总线（需要先写“1”） 读锁存器： Q端→读锁存器三态门2→内部总线 第1章 单片机的基本结构 P0口的地址/数据分时复用方式（控制端=1） “地址/数据” 端无条件输入/输出，是严格意义上的双向口 “地址/数据”方式下没有漏极开路问题，无需外接上拉电阻 第1章 单片机的基本结构 P1口的结构组成 P1.n = 1个锁存器 + 1个场效应管驱动器V + 2个三态门缓冲器 V 2 1 第1章 单片机的基本结构 P1口具有输出、读引脚、读锁存器三种工作方式。 输出时： D端=1→/Q=0→V截止→P1.n=1 D端=0→/Q=1→V导通→P1.n=0 读引脚时：P1.n→读引脚三态门1→内部总线 读锁存器： Q端→读锁存器三态门2→内部总线 V 2 1 第1章 单片机的基本结构 V的状态会影响P1.n的状态： 如V导通→P1.n电平≡0（钳位）→ 读引脚可能出错 为正确读出P1.n引脚电平，需要读引脚前应先使T截止 令D=1→/Q=0→V截止→读P1.n→不会出错 可见，P1口作为输入口时是有条件的（应先写1），而输出时无条件，因此，称P1口为准双向口。 V 第1章 单片机的基本结构 P2口的结构组成 P2.n = 1个锁存器 + 2个三态缓冲器 + 1个输出控制单元 + 1个输出驱动单元 V 第1章 单片机的基本结构 P2口可以实现通用I/O口和地址输出口两种功能 输出时： D端=1→Q端=1→V截止→P2.n=1 D端=0→Q端=0→V导通→P2.n=0 读引脚时：P2.n→读引脚三态门→内部总线（需要先写“1”） 读锁存器： Q端→读锁存器三态门→内部总线 P2作为通用I/O口时（控制端=0） V 第1章 单片机的基本结构 输出时：地址端=1→V截止→P2.n=1 地址端=0→V导通→P2.n=0 P2作为地址输出口时（控制端=1） V 第1章 单片机的基本结构 P3口的结构组成 P3.n = 1个锁存器 + 2个三态缓冲器 + 1个第二功能控制单元 + 1个输出驱动单元 3 4 1 2 第二输入功能 V 第1章 单片机的基本结构 P3口具有P1的三种工作方式 + 第二功能方式 输出时： D端=1→Q=1→V截止→P1.n=1 D端=0→Q=0→V导通→P1.n=0 读引脚时：P1.n→读引脚三态门1→内部总线（需先写1） 读锁存器： Q端→读锁存器三态门2→内部总线 3 4 1 2 第二输入功能 V 第二输出功能 = “1” (与非门开锁) 第1章 单片机的基本结构 P3口的第二功能方式： 输出时：第二输出功能 = 1→与非门输出0→V截止→P3.n=1 第二输出功能 = 0→与非门输出1→V导通→P3.n=0 输入时：P3.n→三态门4→第二输入功能 D端 写 “1” (与非门开锁) （第二输出功能先写 “1”） 3 4 1 2 第二输入功能 V 第1章 单片机的基本结构 P3口第二功能定义 引脚 名称 第二功能定义 P3.0 RXD 串行通信数据接收端 输入 P3.1 TXD 串行通信数据发送端 输出