本文目录一览:
- 1、51单片机P0口问题
- 2、51单片机P0口的特殊用途
- 3、MCS-51单片机的P0、 P1、 P2、 P3口有哪些功能?如何使用这些功能?
- 4、51单片机 P0口连接多个设备
- 5、51单片机各口功能是哪些?p0p1p2p3
51单片机P0口问题
扮伍P0.0——P0.7是P0口的8位双向口线。第一功能为基本输入输出;第二功能是在系统扩展时,分厅兄或时做为数据总路线和低8位地址总线。
它由一个输出锁存器、两个三态锁存器(1、2)、输出控制电路(一个非门(3)、一个与门(4)、一个多路控制开关(MUX))、输出驱动电路(两只场效应管Q1、Q2)组成。
功能1:做基本I/O口使用
CPU发出的控制信号为低电平,使多路控制开关MUX接通B端,即与输出锁存器的“!Q”连接,同时使与门输出为低电平,场效应管Q1截止。
当P0输出数据时,写信号加在锁存器的R引脚上,内部总线上的数据通过S脚由锁存器的“!Q”端反相输出到Q2的栅极。若内部总线上数据为1,则Q2栅极上为0,此时Q2截止,Q2处于漏极开路的开漏状态,因此为了保证P0.0输出高电平,必须外接上拉电阻,否则P0端口不能正常工作!若内部总线上数据为0,则Q2栅极为1,此时Q2导通,P0.0输出低电平。
当P0输入数据时,分为读引脚和读锁存器两种方式,分别用到两个输入缓冲器。
读引脚操作,即单片机执行端口输入指令(如MOV A,P0)时的操作。这时由“读引脚”信号将三态缓冲器2打开,引脚上的数据经三态缓冲器2输入到内部总线。
读锁存器操作,即单片机执行“读—修改—写”类指令(如ANL A,P0)时的操作。在执行这类指令时,由“读锁存器”信号使三态锁存器1打开,读入P0口在锁存器中的数据,然后与累加器A中的数据进行逻辑运算,再反结果写回到P0口。这类操作不直接从P0口引脚上读入数据,而是从锁存器Q端读数据,其目的是为了防止出错,确保得到正确结果
功能2:系统扩展时分时做为数据总路线和低8位地址总线
此时控制信号为高电平,多路转换开关MUX接通A端,且与尘配门的输出由“地址/数据”端的状态决定。
51单片机P0口的特殊用途
51单片机P0口工作原理详细讲解
一、P0端口的结构及工作原理
P0端口8位中的一位结构图见下图:
下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:
先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,春弯我们已知道,三态门有三个状态,即在其的输出端可以是高电平、低电平,同时还有一种就是高阻状态(或称为禁止状态),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。
D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D触发器来构成锁存器的。大家看上图中的D锁存器,D端是数据输入端,CP是控制端(也就是时序控制信号输入端),Q是输出端,Q非是反向输出端。
对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这没森核时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存枯掘起来了)。如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。
多路开关:在51单片机中,当内部的存储器够用(也就是不需要外扩展存储器时,这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器)时,P0口可以作为通用的输入输出端口(即I/O)使用,对于8031(内部没有ROM)的单片机或者编写的程序超过了单片机内部的存储器容量,需要外扩存储器时,P0口就作为‘地址/数据’总线使用。那么这个多路选择开关就是用于选择是做为普通I/O口使用还是作为‘数据/地址’总线使用的选择开关了。大家看上图,当多路开关与下面接通时,P0口是作为普通的I/O口使用的,当多路开关是与上面接通时,P0口是作为‘地址/数据’总线使用的。
输出驱动部份:从上图中我们已看出,P0口的输出是由两个MOS管组成的推拉式结构,也就是说,这两个MOS管一次只能导通一个,当V1导通时,V2就截止,当V2导通时,V1截止。
与门、与非门:这两个单元电路的逻辑原理不做介绍。
前面我们已将P0口的各单元部件进行了一个详细的讲解,下面我们就来研究一下P0口做为I/O口及地址/数据总线使用时的具体工作过程。
1、作为I/O端口使用时的工作原理
P0口作为I/O端口使用时,多路开关的控制信号为0(低电平),看上图中的线线部份,多路开关的控制信号同时与与门的一个输入端是相接的,我们知道与门的逻辑特点是“全1出1,有0出0”那么控制信号是0的话,这时与门输出的也是一个0(低电平),与让的输出是0,V1管就截止,在多路控制开关的控制信号是0(低电平)时,多路开关是与锁存器的Q非端相接的(即P0口作为I/O口线使用)。
P0口用作I/O口线,其由数据总线向引脚输出(即输出状态Output)的工作过程:当写锁存器信号CP 有效,数据总线的信号→锁存器的输入端D→锁存器的反向输出Q非端→多路开关→V2管的栅极→V2的漏极到输出端P0.X。前面我们已讲了,当多路开关的控制信号为低电平0时,与门输出为低电平,V1管是截止的,所以作为输出口时,P0是漏极开路输出,类似于OC门,当驱动上接电流负载时,需要外接上拉电阻。
下图就是由内部数据总线向P0口输出数据的流程图(红色箭头)。
P0口用作I/O口线,其由引脚向内部数据总线输入(即输入状态Input)的工作过程:
数据输入时(读P0口)有两种情况:
1、读引脚读芯片引脚上的数据,读引脚数时,读引脚缓冲器打开(即三态缓冲器的控制端要有效),通过内部数据总线输入,请看下图(红色简头)。
2、读锁存器通过打开读锁存器三态缓冲器读取锁存器输出端Q的状态,请看下图(红色箭头):
在输入状态下,从锁存器和从引脚上读来的信号一般是一致的,但也有例外。例如,当从内部总线输出低电平后,锁存器Q=0,Q非=1,场效应管T2开通,端口线呈低电平状态。此时无论端口线上外接的信号是低电乎还是高电平,从引脚读入单片机的信号都是低电平,因而不能正确地读入端口引脚上的信号。又如,当从内部总线输出高电平后,锁存器Q=1,Q非=0,场效应管T2截止。如外接引脚信号为低电平,从引脚上读入的信号就与从锁存器读入的信号不同。为此,8031单片机在对端口P0一P3的输入操作上,有如下约定:为此,8051单片机在对端口P0一P3的输入操作上,有如下约定:凡属于读-修改-写方式的指令,从锁存器读入信号,其它指令则从端口引脚线上读入信号。
读-修改-写指令的特点是,从端口输入(读)信号,在单片机内加以运算(修改)后,再输出(写)到该端口上。下面是几条读--修改-写指令的例子。
ANL P0,#立即数 ;P0→立即数P0
ORL P0,A ;P0→AP0
INC P1 ;P1+1→P1
DEC P3 ;P3-1→P3
CPL P2 ;P2→P2
这样安排的原因在于读-修改-写指令需要得到端口原输出的状态,修改后再输出,读锁存器而不是读引脚,可以避免因外部电路的原因而使原端口的状态被读错。
P0端口是8031单片机的总线口,分时出现数据D7一D0、低8位地址A7一AO,以及三态,用来接口存储器、外部电路与外部设备。P0端口是使用最广泛的I/O端口。
2、作为地址/数据复用口使用时的工作原理
在访问外部存储器时P0口作为地址/数据复用口使用。
这时多路开关‘控制’信号为‘1’,‘与门’解锁,‘与门’输出信号电平由“地址/数据”线信号决定;多路开关与反相器的输出端相连,地址信号经“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。例如:控制信号为1,地址信号为“0”时,与门输出低电平,V1管截止;反相器输出高电平,V2管导通,输出引脚的地址信号为低电平。请看下图(兰色字体为电平):
反之,控制信号为“1”、地址信号为“1”,“与门”输出为高电平,V1管导通;反相器输出低电平,V2管截止,输出引脚的地址信号为高电平。请看下图(兰色字体为电平):
可见,在输出“地址/数据”信息时,V1、V2管是交替导通的,负载能力很强,可以直接与外设存储器相连,无须增加总线驱动器。
P0口又作为数据总线使用。在访问外部程序存储器时,P0口输出低8位地址信息后,将变为数据总线,以便读指令码(输入)。
在取指令期间,“控制”信号为“0”,V1管截止,多路开关也跟着转向锁存器反相输出端Q非;CPU自动将0FFH(11111111,即向D锁存器写入一个高电平‘1’)写入P0口锁存器,使V2管截止,在读引脚信号控制下,通过读引脚三态门电路将指令码读到内部总线。请看下图如果该指令是输出数据,如MOVX @DPTR,A(将累加器的内容通过P0口数据总线传送到外部RAM中),则多路开关“控制”信号为‘1’,“与门”解锁,与输出地址信号的工作流程类似,数据据由“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。
如果该指令是输入数据(读外部数据存储器或程序存储器),如MOVX A,@DPTR(将外部RAM某一存储单元内容通过P0口数据总线输入到累加器A中),则输入的数据仍通过读引脚三态缓冲器到内部总线,其过程类似于上图中的读取指令码流程图。
通过以上的分析可以看出,当P0作为地址/数据总线使用时,在读指令码或输入数据前,CPU自动向P0口锁存器写入0FFH,破坏了P0口原来的状态。因此,不能再作为通用的I/O端口。大家以后在系统设计时务必注意,即程序中不能再含有以P0口作为操作数(包含源操作数和目的操作数)的指令。
MCS-51单片机的P0、 P1、 P2、 P3口有哪些功能?如何使用这些功能?
P0.0~P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。
P1.0~P1.7 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。
P2.0~P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。
P3.0~P3.7 P3口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。
P0口有三个功能
1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口)
2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)
3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口
只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能
1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用
2、做一般I/O口使用,其内部有配带袜上拉电阻;
P3口有两个功能
除了行唤作为I/O使用培激外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。
有内部EPROM的单片机芯片(例如8751),为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的,
即:编程脉冲:30脚(ALE/PROG)
编程电压(25V):31脚(EA/Vpp)
接触过工业设备的兄弟可能会看到有些印刷线路板上会有一个电池,这个电池是干什么用的呢?这就是单片机的备用电源,当外接电源下降到下限值时,备用电源就会经第二功能的方式由第9脚(即RST/VPD)引入,以保护内部RAM中的信息不会丢失。
51单片机 P0口连接多个设备
可以的。禅圆首
LCD、8522,本身都带有锁存腔蚂器。
所以,它贺数们,是可以《分时》操作的。
51单片机各口功能是哪些?p0p1p2p3
首先,51单片机p0p1p2p3口,都可以当准IO口使用,也就是既可以作输出口,也可以作输入口。区别在于:
1、P0口作输出口用时,需加上拉电阻。
2、P0口有复用功能。当对外部存储器进行读写操作时,P0口先是提供外部存储器的低8位地址,供外部存储器地址锁存器锁存,然后充当数据线,用于写出或读入数据。
3、P1口、P2口只是普通IO口。
4、P3口所有管脚运有特殊功能:
P3.0----RXD,串行通信输入口,不使用串行通信功能时,可做普通IO口使用
P3.1----TXD,串行通信输出口,不使用串行通信功能时,可做普通IO口使用
P3.2----INT0,外部中断0输入口,不使用外部中断0功能时御坦,可做普通IO口使用
P3.3----INT1,外部中断1输祥拆册入口,不使用外部中断1功能时,可做普通IO口使用
P3.4----T0,定时器0外部计数输入口,不使用定时器0外部计数功能时,可做普通IO口使用
P3.5----T1,定时器1外部计数输入口,不使用定时器1外部计数功能时,可做普通IO口使用
P3.6----WR,外部存储器写信号,不使谨宏用外部存储器写功能时,可做普通IO口使用
P3.7----RD,外部存储器读信号,不使用外部存储器读功能时,可做普通IO口使用