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[导读]51单片机的P1、P2、P3口的工作原理

1、P1口某一位的内部电?#26041;?#26500;如下图所示,在51单片机的P0,P1,P2,P3口中,P1口的结构最简单,用途也最单一。仅仅只作为普通的数据输入/输出(I/O)端口使用。从图中可以看出,P0口与P1口的主要差别在于:P1端口用内部上拉电阻代替了P0端口的场效应管,并且输出的信息只?#24515;?#37096;总线的信息,没有了数据/地址总线的复用。

 

51单片机的P1、P2、P3口的工作原理 - 眼波横 - 眼波横

1)P1口用作输入端口

如果P1口用作输入端口,即Q=0,/Q=1;则场效应管导通,引脚被直接连到电源的地GND上,即使引脚输入的是高电平,被直接拉低为“0“,所以,与P0端口一样,在将数据输入P1端口之前,先要通过内部总线向锁存器写”1“,这样/Q=0,场效应管截止,P1端口输入的“1”才可以送到三态缓冲器的输入端,此时再给三态门的读引脚送一个读控制信号,引脚上的“1”就可以通过三态缓冲器送到内部总线。具有这种操作特点的输入/输出端口,一般称之为准双向I/O口,51单片机的P1,P2,P3口都是准双向口。而P0端口由于输出具有三态功能(输出端口的三态?#20405;福?#39640;电平,低电平,高阻态这三态),所以在作为输入端口时,无需先写“1”然后再进行读操作。

2)P1口用作输出端口

如果P1口用作输出端口,应给锁存器的?#27492;?#23384;CP端输入写脉冲信号,内部总线送来的数据就可以通过D端进入锁存器并从Q和/Q端输出,如果D端输入“1”,则/Q=0,场效应管截止,由于上拉电阻的作用,在P1.X引脚输出高电平“1”,反之,如果D端输入“0”,则/Q=1,场效应管导通, P1.X引脚连?#38477;?#32447;上,从而在引脚输出“0”。

2、P2口的内部电?#26041;?#26500;如下图所示,可以看出P2口既有片内上拉电阻,又?#26143;?#25442;开关MUX,所以P2口在功能上兼有P0和P1端口的特点,这主要体现在输出功能上,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。

1)P2口用作输入端口

如果P2口用作输入端口,即Q=0,/Q=1;则场效应管导通,引脚被直接连到电源的地GND上,即使引脚输入的是高电平,被直接拉低为“0“,所以,与P0端口一样,在将数据输入P2端口之前,先要通过内部总线向锁存器写”1“,这样/Q=0,场效应管截止,P2端口输入的“1”才可以送到三态缓冲器的输入端,此时再给三态门的读引脚送一个读控制信号,引脚上的“1”就可以通过三态缓冲器送到内部总线。

 

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2)P2口用作输出端口

如果P2口用作输出端口,应给锁存器的?#27492;?#23384;CP端输入写脉冲信号,内部总线送来的数据就可以通过D端进入锁存器并从Q和/Q端输出,再通过电子开关、非门和场效应管从端口输出。

3、P3口的内部电?#26041;?#26500;如下图所示,可以看出P3口和P1口的结构相?#30130;?#21306;别仅在于P3端口的个端口线有两种功能选择,当处于第一功能时,第二输出功能线为1,此时,内部总线信号经锁存器和场效应管输入/输出,其作用与P1端口作用相同,当处于第二功能时,锁存器输出1,通过第二输出功能线输出特定的信号,在输入方面,既可以通过缓冲器读入引脚信号。还可以通过替代输入功能读入片内的特定第二功能信号。

 

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1)P3口用作输入端口

P3用作输入端口时,其使用方法与P1和P2类似。

2)P2口用作输出端口

P3用作输出端口时,其使用方法与P1和P2类似。

使P3端口各引脚处于第二功能的条件是:

1、串行I/O处于运行状态(RXD,TXD);

2、打开了处部中断(INT0,INT1);

3、定时器/计数器处于外部计数状态(T0,T1)

4、执行读写外部RAM的指令(RD,WR)

在应用中,如不设定P3端口各位的第二功能(WR,RD信号的的产生不用设置),则P3端口线自动处于第一功能状态,也就是静态I/O端口的工作状态。在更多的场合是根据应用的需要,把几条端口线设置为第二功能,而另外几条端口线处于第一功能运行状态。在这?#26234;?#20917;下,不宜对P3端口作字节操作,需采用位操作的形式。

端口的负载能力和输入/输出操作:

P0端口能驱动8个LSTTL负载。如需增加负载能力,可在P0总线上增加总线驱动器。

P1,P2,P3端口各能驱动4个LSTTL负载。

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

p1口是准双向口,p1口的每一位口线能独立地作输入线或输出线。

作输出时:将“1”写入锁存器,是输出极的场效应管截止,输出线?#24515;?#37096;上拉电阻提升为高点位,输出“1”

作输入时:必须先将“1”写入锁存器,场效应管截止。该口线由内部上拉电阻提拉成高电平,同时也能被外部输入源拉成低电平,既当外部输入“1”时该口线为高电平,而出入0时,该口为低电平。

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