第4章单片机的IO口.pptx

4 4 单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 2教学目的教学目的教学目的教学目的q了解了解AT89S52的的P0P3端口的结构端口的结构 q理解理解AT89S52的的P0P3端口的功能端口的功能q掌握掌握AT89S52的的P0P3端口的应用规则和方法端口的应用规则和方法河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 3本章内容本章内容本章内容本章内容qAT89S52单片机单片机P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 qAT89S52单片机单片机I/O口应用实例口应用实例4.1 P04.1 P0P3P3端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 qqP0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qqP1P1端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 qqP2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 qqP3P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 AT89S52AT89S52的端口管脚分布的端口管脚分布的端口管脚分布的端口管脚分布 54.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 P1P3P0P2河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 P0口的功能：口的功能：1、I/O功能：功能：输入输入-采集管脚上的电平值，输入采集管脚上的电平值，输入CPU，变成，变成CPU内内 部的逻辑值部的逻辑值“1”或或“0”。输出输出-将将CPU内部的逻辑值内部的逻辑值“1”或或“0”输出，变成输出，变成管脚上的电平值。管脚上的电平值。读读-修改修改-写写-读取锁存器值、修改、重写读取锁存器值、修改、重写2、总线功能：、总线功能：数据总线数据总线(DB7DB0)-读入或写出八位数据信息读入或写出八位数据信息 地址总线地址总线(AB7AB0)-输出低八位地址信息输出低八位地址信息 提示：数据总线与地址总线分时复用提示：数据总线与地址总线分时复用P0口口64.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能P0口的一位结构图口的一位结构图 74.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 8P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作通用口用作通用I/O口口-需要外接上拉电阻需要外接上拉电阻用作通用用作通用I/O口时，口时，CPU令控制信号为低电平，其作用有二令控制信号为低电平，其作用有二个：一是使模拟开关个：一是使模拟开关MUX接通下端，即锁存器输出端；二接通下端，即锁存器输出端；二是令与门输出低电平，是令与门输出低电平，VF0截止，致使输出级为开漏输出截止，致使输出级为开漏输出电路。电路。4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 000Vcc河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 9P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作输出口口用作输出口 输出输出“0”4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 00010010河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 10P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作输出口口用作输出口 输出输出“1”-需要外接上拉电阻需要外接上拉电阻4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 001010Vcc河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 11P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作输入口口用作输入口 输入输入“0”4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 0000河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 12P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作输入口口用作输入口 输入输入“1”-如果如果锁存器的原始值为锁存器的原始值为“0”，使，使VF1导通，导致管脚被下拉为低电平，不能正确输导通，导致管脚被下拉为低电平，不能正确输入入“1”4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 0001110000河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 13P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作输入口口用作输入口 输入输入“1”-因此，因此，P0口在用作输入时，首先程序要对口在用作输入时，首先程序要对P0各位置各位置“1”，使锁存器中原始值为，使锁存器中原始值为“1”，使，使VF1截止，保截止，保证管脚的高电平被正确输入证管脚的高电平被正确输入“1”-准双向口准双向口：MOV P0，0FFH；MOV A，P0；4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 0010101河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 14P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0的的“读读-修改修改-写写”操作操作 “读读-修改修改-写写”操作中的操作中的“读读”不是读管脚，而是读锁存器不是读管脚，而是读锁存器原有值，以避免因外部电路的原因使端口引脚的状态发生变原有值，以避免因外部电路的原因使端口引脚的状态发生变化而造成误读。例如：化而造成误读。例如：ANL P0,55H；XRL P0,55H;4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 000河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 15P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作地址口用作地址/数据总线数据总线 P0口分时输出低口分时输出低8位地址位地址(A7A0)、输入数据、输入数据(D7D0)P0口分时输出低口分时输出低8位地址位地址(A7A0)、输出数据、输出数据(D7D0)4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 111河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 16P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作地址口用作地址/数据总线数据总线 P0口输出口输出“1”4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 11100111河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 17P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作地址口用作地址/数据总线数据总线 P0口输出口输出“0”4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 101011000河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 18P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作地址口用作地址/数据总线数据总线 P0口输入数据口输入数据-第一步，输出地址信息第一步，输出地址信息4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 101011000河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 19P0P0端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP0口用作地址口用作地址/数据总线数据总线 P0口输入数据口输入数据-第二步，输入数据信息，第二步，输入数据信息，-按照按照P0口作口作I/O的输入方式操作，但输入前向锁存器写入的输入方式操作，但输入前向锁存器写入“1”是系统是系统自动进行的，因此，此时是真正的双向口。自动进行的，因此，此时是真正的双向口。4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 00101/001/00河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 P2口的功能：口的功能：1、I/O功能：功能：输入、输出、读输入、输出、读-修改修改-写写-与与P0口的口的I/O功能相似功能相似 2、总线功能：、总线功能：地址总线地址总线(AB15AB8)-输出高八位地址信息输出高八位地址信息 204.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 21P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 qP2口的一位结构图口的一位结构图 ：4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 22P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 qP2口用作通用口用作通用I/O口口用作通用用作通用I/O口时，口时，CPU令控制信号为低电平，使模拟开关令控制信号为低电平，使模拟开关MUX接通左端，即锁存器输出端接通左端，即锁存器输出端0河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 23P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 qP2口用作输出口口用作输出口输出输出“1”0110110河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 24P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 qP2口用作输出口口用作输出口输出输出“0”0001010河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 25P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 qP2口用作输入口口用作输入口与与P0相同，首先程序向相同，首先程序向P2口锁存器写口锁存器写“1”，关断，关断VF1，使，使管脚上的电平不受影响地到达内部总线管脚上的电平不受影响地到达内部总线-准双向口准双向口01101/01/0河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 26P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 qP2口的口的“读读-修改修改-写写”操作操作与与P0口的口的“读读-修改修改-写写”相同相同01/0河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 27P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 qP2口用作地址总线口用作地址总线 P2口用作地址总线时，口用作地址总线时，CPU令控制信号为高电平，使模拟令控制信号为高电平，使模拟开关开关MUX接通右端，即地址信号输出端接通右端，即地址信号输出端1河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 28P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 qP2口用作地址总线口用作地址总线 地址信息为地址信息为“1”110101河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 29P2P2端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 qP2口用作地址总线口用作地址总线 地址信息为地址信息为“0”10100河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 30P1P1端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 qP1口的一位结构图口的一位结构图 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 31P1P1端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 qP1口的与口的与P2口结构对比口结构对比 4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 32P1P1端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 qP1口的与口的与P2口结构对比口结构对比 从从P1口结构可知，口结构可知，P1口结构与口结构与P2口的口的I/O功能部分结构相似，功能部分结构相似，P1口的口的I/O功能与功能与P2口一样。口一样。4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 33P1P1端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能pP1口引脚的第二功能口引脚的第二功能对于对于 AT89S52单片机，单片机，P1口的口的P1.0、P1.1、P1.5、P1.6、P1.7也具有第二功能。也具有第二功能。P1.0和和P1.2分别作为定时分别作为定时器器/计数器计数器2的外部计数输入或时钟输出（的外部计数输入或时钟输出（P1.0/T2）和定）和定时器时器/计数器计数器2的触发输入（的触发输入（P1.1/T2EX）。）。51系列没有系列没有定时器定时器T2，51系列的系列的P1.0、P1.1也就没有第二功能。也就没有第二功能。P1.5P1.6P1.7则是在对则是在对AT89S52单片机在线编程单片机在线编程时使用到。时使用到。AT89C52由于不具备在线编程功能，因此它由于不具备在线编程功能，因此它的的P1.5-P1.7不具备第二功能，不具备第二功能，P1.0和和P1.1则与则与AT89S52一样。一样。4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 34P1P1端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qAT89S52单片机单片机P1口引脚的第二功能口引脚的第二功能口线口线第二功能第二功能信号名称信号名称P1.0T2定时器定时器/计数器计数器2的外部计数输入或时钟的外部计数输入或时钟输出输出P1.1T2EX定时器定时器/计数器计数器2的捕捉的捕捉/重载触发信号和重载触发信号和方向控制方向控制P1.5MOSISPI主机输出主机输出/从机输入，在线编程时使从机输入，在线编程时使用用P1.6MISOSPI主机输入主机输入/从机输出在线编程时使从机输出，在线编程时使用用P1.7SCKSPI时钟，在线编程时使用时钟，在线编程时使用4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 P3P3端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能 qP3口的某一位结构口的某一位结构4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 36P3P3端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP3口的口的I/O功能功能第二功能部分自动预先置第二功能部分自动预先置“1”，从，从P3口结构可知，口结构可知，P3口结构与口结构与P2口的口的I/O功能部分结构相似，功能部分结构相似，P3口的口的I/O功能与功能与P2口一样。口一样。4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 1河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 37P3P3端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP3口的第二功能口的第二功能锁存器自动预先置锁存器自动预先置“1”4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 111河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 38P3P3端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能端口的结构与功能qP3口的第二功能口的第二功能口线口线第二功能第二功能信号名称信号名称P3.0RXD串行数据接收串行数据接收P3.1TXD串行数据发送串行数据发送P3.2INT0外部中断外部中断0请求信号输入请求信号输入P3.3INT1外部中断外部中断1请求信号输入请求信号输入P3.4T0定时器定时器/计数器计数器0计数输入计数输入P3.5T1定时器定时器/计数器计数器1计数输入计数输入P3.6WR外部外部RAM写选通写选通P3.7RD外部外部RAM读选通读选通4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 39注意事项注意事项注意事项注意事项q单片机的并行单片机的并行I/O接口有以下应用特性接口有以下应用特性 qP0，P1，P2，P3作为通用作为通用I/O口使用时，输入操作是读口使用时，输入操作是读引脚状态；输出操作是对口的锁存器的写入操作，锁存引脚状态；输出操作是对口的锁存器的写入操作，锁存器的状态立即反映到引脚上。器的状态立即反映到引脚上。qP1，P2，P3口作为输出口时，由于电路内部带上拉电口作为输出口时，由于电路内部带上拉电阻，因此无需外接上拉电阻，而阻，因此无需外接上拉电阻，而P0口由于内部无上拉电口由于内部无上拉电阻，因此使用它时，必须外接上拉电阻。阻，因此使用它时，必须外接上拉电阻。qP0，P1，P2，P3作为通用的输入口时，必须使电路中作为通用的输入口时，必须使电路中的锁存器写入高电平的锁存器写入高电平“1”，使场效应管（，使场效应管（FET）VF1截止，以避免锁存器输出为截止，以避免锁存器输出为“0”时场效应管时场效应管VF1 导通导通使引脚状态始终被钳位在使引脚状态始终被钳位在“0”状态。状态。4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 40注意事项注意事项注意事项注意事项qI/O口功能的自动识别。无论是口功能的自动识别。无论是P0、P2口的总线复用功口的总线复用功能，还是能，还是P3口的第二功能复用，单片机会自动选择，不口的第二功能复用，单片机会自动选择，不需要用户通过指令选择。需要用户通过指令选择。q两种读端口的方式。包括端口锁存器的两种读端口的方式。包括端口锁存器的“读读-改改-写写”操操作和读引脚的操作。在单片机中，有些指令是读端口锁作和读引脚的操作。在单片机中，有些指令是读端口锁存器的，如一些逻辑运算指令、置位存器的，如一些逻辑运算指令、置位/复位指令、条件复位指令、条件转移指令以及将转移指令以及将I/O口作为目的地址的操作指令；有些口作为目的地址的操作指令；有些指令是读引脚的，如以指令是读引脚的，如以I/O口作为源操作数的指令。口作为源操作数的指令。qI/O口的驱动特性。口的驱动特性。P0口每一个口每一个I/O口可驱动口可驱动8个个LSTTL输入，而输入，而P1、P2、P3口每一个口每一个I/O口可驱动口可驱动4个个LSTTL输入。在使用时应注意口的驱动能力。输入。在使用时应注意口的驱动能力。4.1 P0P3端口的结构与功能端口的结构与功能 4.2 I/O4.2 I/O口应用实例口应用实例口应用实例口应用实例qqLEDLED与数码管简介与数码管简介与数码管简介与数码管简介 qqI/OI/O口的实例口的实例口的实例口的实例河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 42小结小结小结小结q本章主要介绍了单片机的四个八位本章主要介绍了单片机的四个八位I/O口的结构与功能。口的结构与功能。q四个八位口都具有输入四个八位口都具有输入/输出功能，在作输入操作时，这些口都是输出功能，在作输入操作时，这些口都是准双向口，要首先向对应锁存器写准双向口，要首先向对应锁存器写“1”，然后才能读端口。，然后才能读端口。qP0口用作输入口用作输入/输出时，要接上拉电阻。输出时，要接上拉电阻。qP0口具有数据口具有数据/地址总线第二功能，地址总线是低地址总线第二功能，地址总线是低8位地址线。位地址线。qP1口具有定时器口具有定时器T2应用的第二功能。应用的第二功能。qP2具有地址总线第二功能，地址总线是高具有地址总线第二功能，地址总线是高8位地址线，配合位地址线，配合P0口口的第八位构成的第八位构成16位地址线。位地址线。qP3口具有多项第二功能：串行通信、外中断输入、计数器脉冲输口具有多项第二功能：串行通信、外中断输入、计数器脉冲输入、外部存储器读写信号。入、外部存储器读写信号。河南理工大学河南理工大学河南理工大学河南理工大学4 4单片机的单片机的单片机的单片机的I/OI/O口口口口 43谢谢！谢谢！