Ch单片机的输入输出端口资料实用.pptx
14.1 输入/输出端口结构80518051单片机有4 4个8 8位并行I/OI/O端口，称为P0P0、P1P1、P2P2和P3P3口，每个端口都各有8 8条I/OI/O口线，每条I/OI/O口线都能独立地用作输入或输出。在无片外扩展存储器的系统中，这四个I/OI/O口都可以作为通用I/OI/O口使用。在有片外扩展存储器的系统中，P2P2口送出高8 8位地址，P0P0口分时送出低8 8位地址和8 8位数据。第1页/共18页21.P01.P0口P0P0口某一位的结构图如下图所示，它由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器、一个转换开关MUXMUX、一个输出驱动电路(T1(T1和T2)T2)和一个与门及一个非门组成。第2页/共18页3(1)P0(1)P0口用作通用I/OI/O口 MUXMUX与锁存器的Q Q端接通，与门输出为0 0，T1T1截止，输出驱动级就工作在需外接上拉电阻的漏极开路方式。P0P0口用作输出口 CPUCPU在执行输出指令时，内部数据总线的数据在“写锁存器”信号的作用下，由D D端进入锁存器，取反后出现在Q Q端，再经过T2T2反向，则P0.XP0.X引脚上的数据就是内部总线的数据。由于T2T2为漏极开路输出，故此时必须外接上拉电阻。0第3页/共18页4 P0P0口用作输入口数据可以读自端口的锁存器，也可以读自端口的引脚，这要看输入操作执行的是“读锁存器”指令还是“读引脚”指令。方式1 1：读引脚。CPUCPU在执行“MOVMOV”类输入指令时(如：MOV A,P0)MOV A,P0)，内部产生的操作信号是“读引脚”。P0.XP0.X引脚上的数据经过缓冲器2 2读入到内部总线。注意，在读引脚时，必须先向电路中的锁存器写入1 1，使T2T2截止，P0.XP0.X引脚处于悬浮状态，可作为高阻抗输入。MOVMOV类指令第4页/共18页5 P0P0口用作输入口方式2 2：读锁存器。CPUCPU在执行“读-改-写”类输入指令时(如：ANL P0,A)ANL P0,A)，内部产生的操作信号是“读锁存器”，锁存器中的数据经过缓冲器1 1送到内部总线，然后与A A的内容进行逻辑“与”，结果送回P0P0的端口锁存器并出现在引脚。除了MOVMOV类指令外，其他的读口操作指令都属于这种情况。第5页/共18页6(2)P0(2)P0口用作地址/数据总线 MUXMUX将地址/数据线与T2T2接通，同时与门输出有效。若地址/数据线为1 1，则T1T1导通，T2T2截止，P0P0口输出为1 1；反之T1T1截止，T2T2导通，P0P0口输出为0 0。当数据从P0P0口输入时，读引脚使三态缓冲器2 2打开，端口上的数据经缓冲器2 2送到内部总线。第6页/共18页7（3 3）P0P0口小结 P0P0口既可作地址/数据总线使用，也可作通用I/OI/O口使用。当P0P0口作地址/数据总线使用时，就不能再作通用I/OI/O口使用了。P0P0口作输出口使用时，输出级属漏极开路，必须外接上拉电阻，才有高电平输出。P0P0口作输入口读引脚时，应先向锁存器写1 1，使T2T2截止，不影响输入电平。第7页/共18页82.P12.P1口P1口是唯一的单功能口，仅能作为通用I/O口使用。由于在其输出端接有上拉电阻，故可以直接输出而无需外接上拉电阻。同P0口一样，当作输入口时，必须先向锁存器写“1”，使场效应管T截止。第8页/共18页93.P23.P2口图中的控制信号C C决定转换开关MUXMUX的位置：当C=0C=0时，MUXMUX拨向下方，P0P0口为通用I/OI/O口；当控制信号C=1C=1时，MUXMUX拨向上方，P0P0口作为地址总线使用。在实际应用中，P2P2口通常作为高8 8位地址总线使用。第9页/共18页104.P34.P3口P3P3口用作通用I/OI/O口时，第二输出功能信号W=1W=1，P3P3口的每一位都可定义为输入或输出，其工作原理同P1P1口类似。在真正的应用电路中，P3P3口的第二功能显得更为重要。第10页/共18页11 P3P3口的第二功能 引脚引脚 第二功能第二功能 功能说明功能说明 P3.0RXD串行口输入串行口输入P3.1TXD串行口输出串行口输出P3.2外部中断外部中断0输入输入P3.3外部中断外部中断1输入输入P3.4T0定时器定时器/计数器计数器0计数输入计数输入P3.5T1定时器定时器/计数器计数器1计数输入计数输入P3.6片外片外RAM写选通信号写选通信号(输出输出)P3.7片外片外RAM读选通信号读选通信号(输出输出)第11页/共18页124.2 输入/输出端口负载能力 P0P0口的输出级与P1P1P3P3口的输出级在结构上不同，其输出级无上拉电阻，因此它们的负载能力和接口要求也不相同。P0P0口的每一位能驱动8 8个LSTTLLSTTL负载。在作为通用I/OI/O口使用时，输出驱动电路是开漏的，所以，驱动集电极开路(OC(OC门)电路或漏级开路电路需外接上拉电阻。当作为地址/数据总线使用时(T1(T1可以提供上拉电平)，口线不是开漏的，无需外接上拉电阻。P1P1P3P3口的每一位能驱动4 4个LSTTLLSTTL负载。它们的输出驱动电路有上拉电阻，所以可以方便地由集电极开路(OC(OC门)电路或漏级开路电路所驱动，而无需外接上拉电阻。对于80C5180C51单片机(CHMOS)(CHMOS)，端口只能提供几毫安的输出电流，故当作输出口去驱动一个普通晶体管的基极时，应在端口与晶体管基极间串联一个电阻，以限制高电平输出时的电流。第12页/共18页134.3 P1口输出功能应用实例【例1 1】P1P1口做输出口，控制八只发光二极管循环点亮(P1(P1口输出低电平时发光二极管被点亮)。解：由于发光二极管低电平点亮，所以，需要哪个发光二极管点亮，只需在相应的端口输出逻辑0 0即可。由于每个发光二极管点亮后要持续一段时间才熄灭，再使下个发光二极管点亮，因此需要编写延时子程序，供主程序反复调用。本例中，延时子程序采用指令循环来实现。地址地址机器码机器码程序程序注释注释 ORG 0000H0000H02 10 00 LJMP MAIN ORG 1000H1000H74 FE MAIN:MOV A,#0FEH1002HF5 90 LOOP:MOV P1,A1004H12 10 0A LCALL DELAY;延时延时1007H23 RL A;左移位左移位1008H80 F8 SJMP LOOP;循环循环100AH7F FF DELAY:MOV R7,#0FFH;延时子程序延时子程序100CH7E FA L1:MOV R6,#0FAH100EHDE FE DJNZ R6,$1010HDF FA DJNZ R7,L11012H22 RET END第13页/共18页14【例2 2】利用P1.0P1.0输出高低电平，控制继电器的开合，以实现对外部装置(如灯L1L1和L2)L2)的控制。解：将单片机的P1.0P1.0接继电器控制端JINJIN，继电器的JZJZ通过K1K1接地，常开触点JKJK接L1L1，常闭触点JBJB接L2L2。编制程序，使P1.0P1.0电平变化，高电平时继电器吸合，常开触点闭合，L1L1点亮，L2L2熄灭；低电平时继电器不工作，常闭触点闭合，L2L2点亮，L1L1熄灭。第14页/共18页15参考程序：地址地址机器码机器码程序程序注释注释 ORG 0000H0000H02 20 00 LJMP MAIN ORG 2000H2000HC2 90 MAIN:CLR P1.0;P1.0送低电平送低电平2002H12 20 0C LCALL DELAY;延时延时2005HD2 90 SETB P1.0;P1.0送高电平送高电平2007H12 20 0C LCALL DELAY;延时延时200AH80 F4 SJMP MAIN;循环循环200CH7F 06 DELAY:MOV R7,#06H;延时子程序延时子程序200EH7E FF L1:MOV R6,#0FFH2010H7D FA L2:MOV R5,#0FAH2012HDD FE DJNZ R5,$2014HDE FA DJNZ R6,L22016HDF F6 DJNZ R7,L12018H22 RET END第15页/共18页164.4 P3口输入功能应用实例【例3 3】P3P3口的P3.0P3.0连接一个开关，作为输入端；P1P1口的P1.0P1.0P1.7P1.7连接八只发光二极管，作为输出端。要求用P3.0P3.0来控制P1P1输出的循环灯，即当P3.0P3.0输出高电平时，控制P1P1口的发光二极管左循环点亮；当P3.0P3.0输出低电平时，控制P1P1口的发光二极管右循环点亮(P1(P1口输出低电平时发光二极管被点亮)。解：在主程序中要对P3.0P3.0的状态进行判断。如果P3.0P3.0为高电平，则使用循环左移指令。如果P3.0P3.0为低电平，则使用循环右移指令。延时子程序同例1 1。第16页/共18页17参考程序：地址地址机器码机器码程序程序注释注释 ORG 0000H0000H02 30 00 LJMP MAINORG 3000H3000H74 FE MAIN:MOV A,#0FEH3002HF5 90 LOOP:MOV P1,A3004H12 30 10 LCALL DELAY;延时延时3007H20 B0 03 JB P3.0,L1300AH03 RR A;右移位右移位300BH80 F5 SJMP LOOP;循环循环300DH23 L1:RL A;左移位左移位300EH80 F2 SJMP LOOP;循环循环3010H7F FF DELAY:MOV R7,#0FFH;延时子程序延时子程序3012H7E FA L2:MOV R6,#0FAH3014HDE FE DJNZ R6,$3016HDF FA DJNZ R7,L23018H22 RET END第17页/共18页18感谢您的欣赏！第18页/共18页
