單片機(jī)微型計算機(jī)與接口技術(shù)第4版)第5章輸入、輸出接口P0~P3李群芳主編單片章并行口單片機(jī)微型計算機(jī)與接口技術(shù)第4版)第5章輸入、輸出接口P0~P3李群芳主編本章介紹的主要內(nèi)容★P0~P3端口的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)★P0~P3端口的編程★用并行口設(shè)計LED數(shù)碼顯示★用并行口設(shè)計和鍵盤電路第五章輸入、輸出接口P0~P3計算機(jī)對外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)操作時,外設(shè)的數(shù)據(jù)是不能直接接到CPU的數(shù)據(jù)線上的,必須經(jīng)過接口。輸入接口輸入設(shè)備CPU輸出接口輸出設(shè)備圖5-1輸入接口和輸出接口這是由于CPU的數(shù)據(jù)線是外設(shè)或存貯器和CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈ㄒ还餐ǖ?為了使數(shù)據(jù)線的使用對象不生使用總線的沖突,以及快速的CPU和慢速的外設(shè)時間上協(xié)調(diào),CPU和外設(shè)之間必須有接口電路(簡稱接口或IO口),接口起著緩沖、鎖存數(shù)據(jù),地址譯碼、信息格式轉(zhuǎn)換、傳遞狀態(tài)(外設(shè)狀態(tài)),發(fā)布命令等功能本章介紹的主要內(nèi)容★P0~P3端口的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)★P0~P3端口的編程★用并行口設(shè)計LED數(shù)碼顯示★用并行口設(shè)計和鍵盤電路第五章輸入、輸出接口P0~P3計算機(jī)對外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)操作時,外設(shè)的數(shù)據(jù)是不能直接接到CPU的數(shù)據(jù)線上的,必須經(jīng)過接口。輸入接口輸入設(shè)備CPU輸出接口輸出設(shè)備圖5-1輸入接口和輸出接口這是由于CPU的數(shù)據(jù)線是外設(shè)或存貯器和CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈ㄒ还餐ǖ?為了使數(shù)據(jù)線的使用對象不生使用總線的沖突,以及快速的CPU和慢速的外設(shè)時間上協(xié)調(diào),CPU和外設(shè)之間必須有接口電路(簡稱接口或IO口),接口起著緩沖、鎖存數(shù)據(jù),地址譯碼、信息格式轉(zhuǎn)換、傳遞狀態(tài)(外設(shè)狀態(tài)),發(fā)布命令等功能51單片機(jī)有P0、P1、P2、P3四個8位雙向IO口,每個端口可以按字節(jié)輸入或輸出,也可以按位進(jìn)行輸入或輸出,四個口共32根口線,用作位控制十分方便。P0口為三態(tài)雙向口,能帶8個TTL電路;P1、P2、P3口為準(zhǔn)雙向口,負(fù)載能力為4個TTL電路。5.1P0~P3端口的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)P0~P3端口的功能如下:PO口—1.作為輸入/輸出口2.作為地址/數(shù)據(jù)總線,接外圍芯片時P0口分時輸出低8位地址與數(shù)據(jù)信號●P1口—1.作為輸入/輸出口。2.在增強(qiáng)型(52系列)和|SP型(在系統(tǒng)編程型中P1口還有如下功能(僅了解即可)P1.0T2引腳,定時/計數(shù)器2外部計數(shù)脈沖輸入P1T2EX引腳,定時/計數(shù)器2觸發(fā)和方向控制P1.5MSI引腳,在系統(tǒng)編程數(shù)據(jù)輸入P1.6MIS0引腳,在系統(tǒng)編程數(shù)據(jù)輸出P1.7SCK引腳,在系統(tǒng)編程時鐘輸入●P2口—1.作為輸入/輸出口。2.作為高8位地址總線?！馪3口—P3口為雙功能1.作第一功能使用時,其功能為輸入/輸出口。2.作第二功能使用時,每一位功能定義如下表所示端口引腳第二功能P3.0RXD(串行輸入線P3.1TXD(串行輸出線)P3.2INTO(外部中斷0輸入線)P3.3IN1(外部中斷1輸入線P3.4T0(定時器0外部計數(shù)脈沖輸入)P3.5T1(定時器1外部計數(shù)脈沖輸入)P3.6wR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號入)P3.7RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號入)51.2端口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)四個端口的一位結(jié)構(gòu)見圖5.1,同一個端口的各位具有相同的結(jié)構(gòu)。由圖可見,四個端口的結(jié)構(gòu)有相同之處:☆都有兩個輸入緩沖器,分別受內(nèi)部讀鎖存器和讀引腳控制信號的控制。☆都有鎖存器(即專用寄存器PO~P3)☆都是場效應(yīng)管輸出驅(qū)動。依據(jù)每個端口的不同功能,內(nèi)部結(jié)構(gòu)亦有不同之處,以下重點(diǎn)介紹不同之處。1.Po口P0口的輸出驅(qū)動電路由上拉場效應(yīng)管T1和驅(qū)動場效應(yīng)T2組成,控制電路包括一個與門,一個非門和一個模擬開關(guān)MUX。地址/數(shù)據(jù)控制Vcc讀鎖存器內(nèi)部總線PO.x引胭PO.x鎖存器鎖存器CIMUX讀引腳(a)PO口位結(jié)構(gòu)1.P0作I/0口使用CPU發(fā)控制電平“0”封鎖與門,使T1管截止,同時使MUX開關(guān)同下面的觸點(diǎn)接通,使鎖存器的Q與T2柵極接通。當(dāng)CPU向端口輸出數(shù)據(jù)時,寫脈沖加在鎖存器的CL上