第6章单片机并行口

6.1并行口单片机有P0口、P1口、P2口及P3口4个并行I/O口，每个口8条线，共32条I/O线。（1）P0口(P0.0～P0.7):低8位地址和数据复用。（2）P1口(P1.0～P1.7)：作一般I/O接口使用。（3）P2口(P2.0～P2.7)：地址（高8位）或作一般I/O接口。（4）P3口(P3.0～P3.7)：作一般I/O接口或第二功能引脚。第6章内部功能单元及应用6.180C51的并行口结构与应用6.1.1P0口、P2口的结构

一、

P0口的结构数据锁存数据缓冲器2选1多路开关驱动控制

1、P0口作通用的I/O口使用。

这时，CPU发来的“控制”信号为低电平，上拉场效应管截止，多路转接开关MUX打向下边，与D锁存器的Q端接通。（1）P0作输出口使用

来自CPU的“写入”脉冲加在D锁存器的CP端，内部总线上的数据写入D锁存器，并向端口引脚P0.x输出。注意：由于输出电路是漏极开路（因为这时上拉场效应管截止），必须外接上拉电阻才能有高电平输出。

（2）P0作输入口使用区分“读引脚”和“读锁存器”。

CPU在执行“读—修改—写”类输入指令时，内部产生的“读锁存器”操作信号，使锁存器Q端数据进入内部数据总线，在与累加器A进行逻辑运算之后，结果又送回P0的口锁存器并出现在引脚（如：ANL

P0，A）

CPU在执行“MOV”类输入指令时，内部产生的操作信号是“读引脚”（如：MOV

A，P0）。在执行该类输入指令前要先把锁存器写入“1”。所以，P0口在作为通用I/O口时，属于准双向口。

2、P0口传送地址或数据时

CPU发出控制信号为高电平，打开上面的与门，使多路转接开关MUX打向上边，使内部地址/数据线与下面的场效应管处于反相接通状态。此时输出驱动电路由于上下两个FET处于反相，形成推拉式电路结构，大大提高负载能力。且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。

二、P2端口的结构字节地址为A0H，位地址A0H～A7H。

在实际应用中，因为P2口用于提供高位地址，有一个多路转接开关MUX。但MUX的一个输入端不再是“地址/数据”，而是单一的“地址”，因为P2口只作为地址线使用。当P2口用作为高位地址线使用时，多路转接开关应接向“地址”端。正因为只作为地址线使用，口的输出用不着是三态的，所以，P2口也是一个准双向口。

P2口也可以作为通用I/O口使用，这时，多路转接开关接向锁存器Q端。6.1.2P1口、P3口的结构

一、P1口的结构

P1口由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱动电路组成。输出驱动电路与P2口相同，内部设有上拉电阻。

P1口是通用的准双向I/O口。输出高电平时，能向外提供拉电流负载，不必再接上拉电阻。当口用作输入时，须向口锁存器写入1。二、

P3口的结构

（字节地址为B0H，位地址为B0H～B7H）1、P3用作第一功能（通用I/O口）

对P3口进行字节或位寻址时，单片机内部的硬件自动将第二功能输出线的W置1。这时，对应的口线为通用I/O口方式。

输出时，锁存器的状态（Q端）与输出引脚的状态相同；输入时，要先向口锁存器写入1，使引脚处于高阻输入状态。输入的数据在“读引脚”信号的作用下，进入内部数据总线。

P3口作为通用I/O口时，属于准双向口。2、第二功能信号（有输出和输入两类）：（1）作通用的I/O输出，“第二输出功能”线应保持高电平，与非门开通，使锁存器Q端输出畅通。作第二功能信号输出，锁存器预先置“1”，使与非门对“第二输出功能”信号的输出是畅通的。（2）作第二功能信号输入，在口线引脚的内部增加了一个缓冲器，输入的信号就从这个缓冲器的输出端取得。而作为通用I/O输入，仍取自三态缓冲器的输出端。

P3口无论作哪种输入，锁存器输出和“第二输出功能”线都应保持高电平。3、P3用作第二功能使用

当CPU不对P3口进行字节或位寻址时，内部硬件自动将口锁存器的Q端置1，P3口作为第二功能使用。

引脚第二功能

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.1 TXD（串行输出口）

P3.2 INT0*

（外部中断0）

P3.3 INT1*

（外部中断1）

P3.4 T0（定时器0外部计数输入）

P3.5 T1（定时器1外部计数输入）

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）

6.1.3并行口的负载能力

P0、P1、P2、P3口的电平与CMOS和TTL电平兼容。

P0口的每一位口线可以驱动8个LSTTL负载。在作为通用I/O口时，由于输出驱动电路是开漏方式，由集电极开路（OC门）电路或漏极开路电路驱动时需外接上拉电阻；当作为地址/数据总线使用时，口线输出不是开漏的，无须外接上拉电阻。P1、P2、P3口的每一位能驱动4个LSTTL负载。它们的输出驱动电路设有内部上拉电阻，所以可以方便地由集电极开路（OC门）电路或漏极开路电路所驱动，而无须外接上拉电阻。

由于单片机口线仅能提供几毫安的电流，当作为输出驱动一般的晶体管的基极时，应在口与晶体管的基极之间串接限流电阻。

6.1.4

并行口的应用

1、用P1～P3端口驱动LED发光二极管

P1、P2、P3口的每一位的驱动能力，只有P0口的一半。当口的某位为高电平时，可提供较小的电流；当口的某位为低电平（0.45V）时，可提供较大的灌电流，如低电平允许提高，灌电流可相应加大。所以，任一个口要想获得较大的驱动能力，只能用低电平输出。例如，使用单片机的并行端口P1~P3直接驱动发光二极管，电路如图所示。（a）不正确的连接：（b）正确的连接：高电平驱动低电平驱动

发光二极管与单片机并行口的直接连接

8个发光二极管与并行口P1的连接驱动LED发光二极管举例2、单片机与LED数码管接口（1）LED静态显示

如图：用P1口和P2口接2个8段数码管。保持P1口和P2口的数据不变，可使数码管一直显示要求的内容。（2）LED动态显示用P1口接数码管的段码（显示码），用P2口接数码管的位选码。需要加驱动。+5V例3-11.如图：单片机89C51P1口上接8个发光二极管，使发光二极管流水作业，用循环编写程序。C3R1KRSTXTAL1XTAL2C1C212MHZ89C51VCCRD1P1.0P1.7……

当P1口的某个引脚为低电平时，对应的发光二极管点亮，依次给各个引脚低电平，可以产生流水效果。可采用循环和移位指令编写程序。采用循环结构实现的流水灯控制程序#include<reg51.h> voiddelay(unsignedchari); voidmain() {unsignedchari,w;while(1){w=0x01; //初值为00000001

for(i=0;i<8;i++){ P1=~w; //显示字取反后11111110，送P1口

delay(200); //延时

w<<=1; //显示字W左移一位 00000010}}}voiddelay(unsignedchari) //延时函数，无符号字符型变量i为形式参数{unsignedcharj,k; //定义无符号字符型变量j和k

for(k=0;k<i;k++) //双重for循环语句实现软件延时

for(j=0;j<255;j++);}4、无限循环的实现(1)While(1)(2)for(;;)(3)do-whileWhile(1)for(;;)do{代码{代码{代码

} } }While(1)例3-11采用数组实现的流水灯控制程序#include<reg51.h> //包含头文件REG51.Hvoiddelay(unsignedchari); //延时函数声明voidmain() //主函数{unsignedchari;unsignedchardisplay[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//定义数组

while(1){

for(i=0;i<8;i++){P1=display[i]; //显示字送P1口

delay(200);} //延时

}}voiddelay(unsignedchari) //延时函数，{unsignedcharj,k; //定义无符号字符型变量j和k

for(k=0;k<i;k++) //双重for循环语句实现软件延时

for(j=0;j<255;j++);}例3-12使用查表法，计算数0～9的平方。#defineucharunsignedcharucharcodesquare[0,1,4,9,16,25,36,49,64,81]；uchar

fuction(ucharnumber){ returnsquare[number]};/*返回其平方的数*/main() { result=fuction(7); /*函数fuction()的返回值为7，其平方49存入result单元*/}在程序的开始处，“uchar