系列并行输入输出端口(通用IO)控制.ppt

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1、第3讲 MCS-51系列通用I/O控制n3.1 I/O口在MCS-51单片机中的引脚位置n3.2 I/O口在MCS-51单片机中的作用n3.3 I/O口内部电路结构及作用n3.4 P1口的应用(1)n3.5 P1口的应用(2)3.1 I/O口在MCS-51单片机中的引脚位置I/O口:单片机I/O（Input/Ouput）端口，称为I/O接口（简称为I/O口）或称为I/O通道或I/O通路.MCS-51系列单片机有4个双向8 位I/O口(P0P3),共32根I/O引线.P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2I

2、NT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSS12345678910111213141516171819208031805187514039383736353433323130292827262521222324VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0返回本节3.2 I/O口在MCS-51单片机的作用I/O端口是单片机与外围器件或外部设备实现控制和信息交换的桥梁。数据总线（DB）8位由P0提供地址总线（AB）16位

3、由P2提供高8位 P0提供低8位控制总线（CB）控制线+P3DBAB地址锁存器CBI/OA15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RESETP3.0P3.1P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7VSSVCC P0.0P0.1P0.2P0.3P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.2P0.4返回本节3.3 I/O口内部电路结构及作用一、I/O口内部电路结构组成：组成：每个口具有:1个锁存器(即特

4、殊功能寄存器,8个锁存器构成P0-P3)1个驱动器(P0口:2个)2个三态缓冲器(P3口:3个)P0 P0口口:1个锁存器(即8个锁存器构成特殊功能 寄存器P0)2个驱动器:2个场效应管组成驱动电路 2个三态缓冲器 1个与门 1个反相器 1个模拟转换开关:MUXVCCP0.X锁存器读锁存器地址/数据控制CBD读引脚写锁存器内部总线QQMUXT2P0.XT1CL&VCC返回本节3.3 I/O口内部电路结构及作用地址地址/数据数据(AB/DB)(AB/DB)分时复用功能分时复用功能:当PO口作为地址/数据(AB/DB)分时复用总线时,分为两种情况:1.1.从从P0P0口输出地址或数据口输出地址或数

5、据 控制信号应为高电平“1”（CB=1）转换开关MUX把反相器的输出端与T2 接通，同时把与门打开：输入AB/DB=1，T1(+),T2(-),输出1 输入AB/DB=0，T1(-),T2(+),输出02.2.从从P0P0口输入数据口输入数据 引脚信息通过“读引脚”缓存器进入内部总线。VCCP0.X锁存器读锁存器地址/数据控制CBD读引脚写锁存器内部总线QQMUXT2P0.XT1CL&VCC返回本节3.3 I/O口内部电路结构及作用通用通用I/OI/O接口功能接口功能:当PO口作为通用I/O接口时,也分为两种情况:1.1.从从P0P0口输出地址或数据口输出地址或数据 控制信号应为低电平“0”（

6、CB=0）转换开关MUX把输出端与锁存器 接通，同时与门输出为0，使T1截止：当写脉冲加在锁存器时钟端CLK时，与内部 总线相连的D段数据取反后出现在Q端，又 经T2反相，正好是内部总线的数据。！CB=0，作I/O口线,T1(-),需外接上拉电阻2.2.从从P0P0口输入数据口输入数据 引脚信息通过“读引脚”缓存器进入内部总线 ！输入数据时，由于引脚状态无法确定，应先向口写“1”，使T1、T2均截止，引脚处于高阻状态，才能正确输入数据。VCCP0.X锁存器读锁存器地址/数据控制CBD读引脚写锁存器内部总线QQMUXT2P0.XT1CLK&VCC返回本节1.2.4 MCS-51并行输入输出（I/

7、O）端口二、I/O操作n写操作写操作（作为输出口使用）（作为输出口使用）指令：MOV P0,A；P0(A)实现：D=1，T2(-)，P0.X=1 D=0，T2(+)，P0.X=0 n读操作读操作 （作为输入口使用）（作为输入口使用）读锁存器P P为目的操作数为目的操作数的指令，如：ANL P0,#0FH；指令执行过程：读 修改 写；避免锁存器与引脚数据不同时（如负载为三极管）,出现错误操作。读引脚：先写先写1 1，再读，再读 P P为源操作数为源操作数的指令，如：MOV P0,#0FFH；先写1MOV A,P0；再读避免锁存器D=0时，引脚信号嵌位在0P0.X锁存器DCLQQT2(+)10VC

8、CP0.X锁存器读锁存器地址/数据控制CBD读引脚写锁存器内部总线QQMUXT2P0.XT1CL&VCCVCC1.2.4 MCS-51并行输入输出（I/O）端口二、I/O操作n写操作写操作（作为输出口使用）（作为输出口使用）指令：MOV P0,A；P0(A)实现：D=1，T2(-)，P0.X=1 D=0，T2(+)，P0.X=0 n读操作读操作 （作为输入口使用）（作为输入口使用）读锁存器P为目的操作数的指令，如：ANL P0,#0FH；指令执行过程：读 修改 写；避免锁存器与引脚数据不同时（如负载为三极管）,出现错误操作。读引脚：先写先写1 1，再读，再读 P为源操作数的指令，如：MOV P

9、0,#0FFH；先写1MOV A,P0；再读避免锁存器D=0时，引脚信号嵌位在0P0.X锁存器DCLQQT2(+)10VCCP0.X锁存器读锁存器地址/数据控制CBD读引脚写锁存器内部总线QQMUXT2P0.XT1CL&VCCVCC1.2.4 MCS-51并行输入输出（I/O）端口三、各I/O口结构及作用nI/OI/O口，准双向口口，准双向口,P0,P0需外接上拉电阻需外接上拉电阻n外部总线扩展外部总线扩展P0：DB,AB（低8位）P2：AB（高8位）P3：CB VCCP1.X锁存器读锁存器D读引脚写锁存器内部总线QQTP1.X内部上拉电阻CLP1口VCCP2.X锁存器读锁存器地址控制D读引脚

10、 写锁存器内部总线QQMUXT内部上拉电阻CLP2.XP2口VCCP3.X锁存器读锁存器第二输出功能D读引脚 写锁存器内部总线QQT内部上拉电阻第二输入功能CLP3.XP3口3.4 P1口的应用（1）P1口为准双向I/O，每一位口线都能独立作为输入、输出线。设计程序，当按下按钮时，P1.1控制发光二级管点亮，否则，P1.0控制发光二极管点亮。3.4 P1口的应用（1）单片机AT89C51瓷片电容CAP 30pf晶振CRYSTAL 12MHz电阻RES按钮BUTTON发光二极管LED-BIBY（BLUE）发光二极管LED-BIGY（GREEN）13.4 P1口的应用（1）程序流程图结束按钮是否被

11、按下P1口置为FFH开始P1.0效，控制蓝色发光二极管亮P1.1有效，控制绿色发光二极管亮NY3.4 P1口的应用（1）汇编源程序 ORG 0030H MOV A,#0FFH MOV P1,A ；将p1口全置1 JNB P1.2,LOOP1 ；p1.2是否为低电平LOOP:CLR P1.0 ；不是低电平，p1.0驱动蓝色发光二 极管点亮 LCALL EXITLOOP1:CLR P1.1 ；为低电平，p1.1驱动绿色发光二极管点亮EXIT:NOP END3.5 P1口的应用（2）C语言源程序#include reg51.h#define uint unsigned int#define ucha

12、r unsigned charsbit DIPswitch=P12;sbit blueLED=P10;sbit greenLED=P11;viod main(void)P1=0XFF;while(1)if(DIPswitch=1)blueLED=0;greenLED=1;else greenLED=0;buleLED=1;3.5 P1口的应用（2）在某控制系统中，当系统发生故障时，能产生灯光报警，直至技术人员将故障排除。使用单片机P1口实现该报警功能3.5 P1口的应用（2）1单片机AT89C51瓷片电容CAP30pf晶振CRYSTAL12 MHz电解电容 CAP-ELEC电阻RES按钮BUT

13、TON发光二极管LED-BIRG三极管2N2905开关SWITCH麦克风SOUNDER3.5 P1口的应用（2）程序流程图 是否产生报警？P1.1控制红色发光二极管闪亮开始P1口置为FFHP1.7产生脉冲发出声音结束YN3.5 P1口的应用（2）汇编源程序 ORG 0030H MOV A,#0FFH ；将P1口全置1 MOV P1,A LOOP:JB P1.0,EXIT ；P1.0是否为高电平(1)CPL P1.1 ；P1.1闪烁(取反)CLR P1.7 ；P1.7控制麦克风发生 LCALL DELAY SETB P1.7 LCALL DELAY AJMP LOOP DELAY:MOV R7,

14、#200 ；延时子程序 D1:MOV R6,#248 D2:DJNZ R6,$DJNZ R7,D1 RETEXIT:NOP END3.5 P1口的应用（2）C语言源程序#include“reg51.h”#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit DIPswitch=P10;sbit redLED=P11;sbit sounder=P17;viod delay（viod）/延时 unsigned char i;for（i=0;i125;i+）;viod main（viod）P1=0XFF;While（1）if（DIPswitch=0）redLED=redLED;sounder=0;delay（）；sounder=1;delay（）;else ;3.5 P1口的应用（2）系统发生故障时的运行结果