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51单片机IO口作业原理——P2、P3

三、P2端口的结构及工作原理:P2端口的一位结构见下图:由图可见,P2端口在片内既有上拉电阻,又有切换开关MUX,所以P2端口在功能上兼有P0端

三、P2端口的结构及作业原理:

P2端口的一位结构见下图:

由图可见,P2端口在片内既有上拉电阻,又有切换开关MUX,所以P2端口在功用上兼有P0端口和P1端口的特色。这首要表现在输出功用上,当切换开关向下接通时,从内部总线输出的一位数据经反相器和场效应管反相后,输出在端口引脚线上;当多路开关向上时,输出的一位地址信号也经反相器和场效应管反相后,输出在端口引脚线上。
关于8031单片机有必要外接程序存储器才干构成运用电路(或许咱们的运用电路扩展了外部存储器),而P2端口便是用来周期性地输出从外存中取指令的地址(高8位地址),因而,P2端口的多路开关总是在进行切换,分时地输出从内部总线来的数据和从地址信号线上来的地址。因而P2端口是动态的I/O端口。输出数据虽被锁存,但不是稳定地出现在端口线上。其实,这儿输出的数据往往也是一种地址,只不过是外部RAM的高8位地址。
在输入功用方面,P2端口与P0和H端口相同,有读引脚和读锁存器之分,而且P2端口也是准双向口。
可见,P2端口的首要特色包含:
①不能输出静态的数据;
②本身输出外部程序存储器的高8位地址;
②履行MOVX指令时,还输出外部RAM的高位地址,故称P2端口为动态地址端口。
即然P2口能够作为I/O口运用,也能够作为地址总线运用,下面咱们就不剖析下它的两种作业状况。
1、作为I/O端口运用时的作业进程
当没有外部程序存储器或虽然有外部数据存储器,但简单不大于256B,即不需求高8位地址时(在这种情况下,不能经过数据地址寄存器DPTR读写外部数据存储器),P2口能够I/O口运用。这时,“操控”信号为“0”,多路开关转向锁存器同相输出端Q,输出信号经内部总线→锁存器同相输出端Q→反相器→V2管极→V2管9漏极输出。
因为V2漏极带有上拉电阻,能够供给必定的上拉电流,负载才能约为8个TTL与非门;作为输出口前,相同需求向锁存器写入“1”,使反相器输出低电平,V2管截止,即引脚悬空时为高电平,避免引脚被钳位在低电平。读引脚有用后,输入信息经读引脚三态门电路到内部数据总线。
2、作为地址总线运用时的作业进程
P2口作为地址总线时,“操控”信号为‘ 1’,多路开关车向地址线(即向上接通),地址信息经反相器→V2管栅极→漏极输出。因为P2口输出高8位地址,与P0口不同,无须分时运用,因而P2口上的地址信息(程序存储器上的A15~A8)功数据地址寄存器高8位DPH保存时间长,无须锁存。
 
四、P3端口的结构及作业原理
P3口是一个多功用口,它除了能够作为I/O口外,还具有第二功用,P3端口的一位结构见下图。


由上图可见,P3端口和Pl端口的结构类似,差异仅在于P3端口的各端口线有两种功用挑选。当处于榜首功用时,第二输出功用线为1,此刻,内部总线信号经锁存器和场效应管输入/输出,其效果与P1端口效果相同,也是静态准双向I/O端口。当处于第二功用时,锁存器输出1,经过第二输出功用线输出特定的内含信号,在输入方面,即能够经过缓冲器读入引脚信号,还能够经过代替输入功用读入片内的特定第二功用信号。因为输出信号锁存而且有两层功用,故P3端口为静态双功用端口。
P3口的特别功用(即第二功用):

使P3端品各线处于第二功用的条件是:
1、串行I/O处于运转状况(RXD,TXD);
2、打开了处部中止(INT0,INT1);
3、定时器/计数器处于外部计数状况(T0,T1)
4、履行读写外部RAM的指令(RD,WR)
在运用中,如不设定P3端口各位的第二功用(WR,RD信叼的发生不必设置),则P3端口线主动处于榜首功用状况,也便是静态I/O端口的作业状况。在更多的场合是依据运用的需求,把几条端口线设置为第二功用,而别的几条端口线处于榜首功用运转状况。在这种情况下,不宜对P3端口作字节操作,需选用位操作的方式。
 
端口的负载才能和输入/输出操作:
P0端口能驱动8个LSTTL负载。如需添加负载才能,可在P0总线上添加总线驱动器。P1,P2,P3端口各能驱动4个LSTTL负载。
前已述及,因为P0-P3端口已映射成特别功用寄存器中的P0一P3端口寄存器,所以对这些端口寄存器的读/写就完成了信息从相应端口的输入/输出。例如:
MOV A, P1 ;把Pl端口线上的信息输入到A
MoV P1, A ;把A的内容由P1端口输出
MOV P3, #0FFH ;使P3端口线各方位l
思考题:
1、请剖析D锁存器的作业原理?
2、具体阐明P0、P1、P2、P3口的作业原理?
3、P3口有哪些第二功用?实践运用中第二功用是怎样分配的?

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