课件：数字输入输出端口.ppt

第三章 数字输入/输出端口,3.1 标准8051的数字输入/输出端口,3.2 MSC1211的数字输入/输出端口,3.1 标准8051的数字输入/输出端口,8051单片机有4组8位I/O口：P0、P1、P2和P3口，P1、P2和P3为准双向口，P0口为双向三态输入输出口。8051的某些I/O口复用为总线接口，即数据总线和地址总线低8位分时使用P0口，地址总线高8位使用P2口，控制总线使用P3口中的某些口线。 四个端口都包含一个锁存器，即特殊功能寄存器P0P3，一个输出驱动器和两个（P3口为3个）三态缓冲器。这种结构在数据输出时可以锁存，但对输入信号是不锁存的。 一般P1、P2、P3口的输出能驱动4个LS TTL输入，P0口的输出能驱动8个LS TTL输入。,3.1.1 8051单片机的数字输入/输出端口结构,1P0口,P0口一个位的结构 包括一个输出锁存器，两个三态缓冲器，一个输出驱动电路和一个输出控制电路。其中，输出驱动电路由一对FET（场效应管）组成，其工作状态受输出控制电路的控制。,上拉电阻的连接方法,拉电流方式和灌电流方式,P0口的作用：,1）用作数据总线或者地址总线低8位。此时，P0口是真正的双向口。（AD7AD0） 2）用作I/O。P0口用作I/O口时，是一个准双向口。此时，应接上拉电阻。,2P2口,P2口一个位的结构： 包括一个输出锁存器，两个三态缓冲器，一个输出驱动电路和一个输出控制电路。其中，输出驱动电路由一配有上拉电阻的FET组成。,P2口的作用,P2口可以输出地址总线的高8位（A15A8）或者作为通用I/O口使用。P2口作通用I/O口用时，是一个准双向口。,注意：P2口已当作地址总线口使用时，由于访问外部存储器的操作不断，P2口不断送出高8位地址，故此时P2口不能再作通用I/O口使用。,3P3口,P3口一个位结构： 包括一个输出锁存器，三个三态缓冲器，一个输出驱动电路和一个输出控制电路。其中，输出驱动电路由一配有上拉电阻的FET组成。P3口具有第二功能。,P3口的第二功能,P3.0 RXD （串行输入通道） P3.1 TXD （串行输出通道） P3.2 /INT0 （外中断0） P3.3 /INT1 （外中断1） P3.4 T0 （定时器0外部输入） P3.5 T1 （定时器1外部输入） P3.6 /WR （外部数据存储器写选通） P3.7 /RD （外部数据存储器读选通）,4P1口,P1口的一个位的结构： 包括一个输出锁存器，两个三态缓冲器，一个输出驱动电路。其中，输出驱动电路由一配有上拉电阻的FET组成。,8051单片机各个端口的功能总结,P0口：地址低8位与数据线分时使用口或I/O口； P1口：按位可编程的输入输出口； P2口：PC高八位，DPTR高八位或I/O口； P3口：双功能口，若不用第二功能，也可作一般I/O口。 复位后，各端口寄存器的值均为0FFH。,3.1.2 8051单片机应用系统的典型构成,外扩总线的8051单片机系统的典型连接,3.2 MSC1211的数字输入/输出端口,EGP0，设置P0口是否作为通用I/O。 0：P0用于访问外部存储器。 1：P0作为通用I/O（默认）。 EGP23，设置P2和P3口是否作为通用I/O。 0：P2用于访问外部存储器，P3.6和P3.7用作/WR和/RD。 1：P2和P3用于通用I/O（默认）。,1.不使用外部扩展存储器时，P0P3口作为通用I/O口,通过硬件配置寄存器HCR1的EGP0（HCR1.1）和EGP23（HCR1.0）置“1”，可以设置P0、P2和P3作为通用I/O口。硬件配置寄存器HCR1中有关的位定义如下:,P0口数据流向寄存器低位P0DDRL,P0口数据流向寄存器高位P0DDRH,其中x=0,1,2,3；y=0,1,2,3,4,5,6,7。如当P12H=1且P12L=1时，则将P1.2设置为“输入模式”。标准8051模式是MSC1211默认的输入/输出模式。MSC1211在端口内部集成了一个10K上拉电阻和一个NMOS管，提高了端口的驱动能力。输入缓冲器为施密特触发器，可以减小输入信号的噪声。,端口类型设置,2. I/O端口寄存器（3个）,数据寄存器Px、数据流向寄存器PxDDRL/H（x为0，1，2，3）,3在使用外部扩展存储器时，P0、P2用于访问外部存储器，P3.6和P3.7输出/WR和/RD,MSC1211外扩展总线时，需将EGP0（HCR1.1）和EGP23（HCR1.0）清零。P0口是地址总线和数据总线的复用口，分时输出外部存储器的低8位地址和传送8位数据，P2口输出高8位地址。P0口和P2口配合使用，可以访问64KB空间。MSC1211中为了增强存储器总线的访问速度，规定P0/P2口以及P3口的P3.6(/WR)和P3.7(/RD)引脚访问存储器时，不能再用作I/O口。也就是说，该端口寄存器的值和数据流向寄存器的值无效。同样，当P0/P2口以及P3口的P3.6(/WR)和P3.7(/RD) 配置为I/O端口，不能进行存储器访问端口，也不能提供/WR、/RD等信号。,4P1口具有复用功能,P1口所有只有向相应的寄存器中写入“1”，该引脚才可以使用复用功能。如果要使用复用功能，还必须将寄存器P1DDRL、P1DDRH正确设置。,5引脚驱动能力,MSC1211的I/O引脚具有很强的负载能力。在VOH=3.5V和VOL=.5V时，所有的输出引脚都可以提供30mA的输入/输出电流，但总的电源功耗不能超过64脚TQFP封装的最大功耗900mW。当DVDD=5V时，同时驱动的30mA负载的引脚不得多于6个。,3.3 /PSEN、ALE输出引脚,在8051中，/PSEN为程序存储器允许信号，它用于访问片外程序存储器。ALE为地址锁存信号，在访问外部存储器时，锁存低字节地址。 在MSC1211中，/PSEN和ALE还与Flash存储器编程有关。上电复位时，如果任何一个为低电平，芯片就进入编程模式。当/PSEN=0，ALE=1时，为串行编程模式；/PSEN=1，ALE=0时为并行编程模式。如果和ALE均为高电平，芯片在正常用户模式下运行。 /PSEN/ALE选择寄存器（PASEL）中各位的定义,3.4 访问外部存储器,1访问外部程序存储器,在访问外部程序存储器时，地址锁存信号ALE上升为高电平以后，P2口输出高8位地址，P0口输出低8位地址；当ALE下降为低电平后，P2口输出的信息不变，而P0口输出浮空，低8位地址由ALE锁存到地址锁存器中。接着输出一个负脉冲，/PSEN选通外部程序存储器，P0口接收外部程序存储器的指令字节。此时，P2和P3.6，P3.7一样，不能用作通用I/O。,2访问外部数据存储器,在8051中，可以使用指令MOVX A，R1和MOVX R1，A访问外部数据存储器。P2口输出高8位地址。 在MSC1211中可以使用MPAGE寄存器来代替P2口，当用户使用MOVX A，R1和MOVX R1，A指令访问外部存储器时，需要先将地址的高字节写入MPAGE寄存器中。这时MPAGE寄存器的内容在整个外部存储周期内始终保持在P2引脚上，而P0口输出R1的内容，这样就很容易对外部数据存储器进行页面寻址。 在读访问外部数据存储器时，地址锁存信号ALE上升为高电平以后，P2口输出高8位地址，P0口输出低8位地址；当ALE下降为低电平以后，P2口输出的信息不变，P0口输出浮空，低8位地址由ALE锁存到地址锁存器中。当进行外部数据存储器读操作时，/RD信号变为低电平后选通外部数据寄存器，P0口接收外部数据存储器的数据字节；如果为写操作时，ALE下降为低电平后，P0口输出要写入的数据字节，/WR信号有效后，数据写入数据存储器，要写入的数据一直保持到无效后。,读写时序图,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用,主要经营：网络软件设计、图文设计制作、发布广告等 公司秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客户满意！,致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设