51单片机并行口内部硬件结构包括( )、( ) 、( )、( )和并行IO口

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单片机作业答案
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下图器件为一八段(A段一H段)共阳数码管,若该数码管的每一段发光元件的工作电
流为30mA,请设计一基于单片机(8051)的显示电路,要求能够显示一位16进制数据。
请画出电路图并编写相应的显示驱动程序。(显示码只需要给出O、1对应的显示码,其余以
XX代替即可)。
计算机等级考试试卷(三级 单片机及应用技术)第5页(共5页)
2008年春浙江省高等学校
计算机等级考试试卷(三级 单片机及应用技术)
试题1 判断题 用√和×表示对和错(每小题1分,共10分)
1、内部RAM 20H~2FH共16个字节单元提供了128个位单元,这些位单元的位地址编号为00H~7FH。那么指令中的21H是表示位单元还是字节单元可以通过
其具体的应用指令来区分。
2、单片机只能应用于嵌入式系统,为适应嵌入式系统应用要求的不断提高,现
在单片机技术的主要发展方向是努力增加其位数。
3、在程序执行过程中,数据存储器的访问地址也可以由PC给出。
4、DPTR为16位寄存器,因此通过@DPTR访问的数据单元位数也是16位的。 (N)
5、现今单片机外围器件向串行扩展方向发展,很多单片机应用系统向片上最大
化(SOC)加串行外围扩展的体系结构发展。
6、IIC总线、1-Wire总线、串行外设接口SPI是目前通行的串行扩展总线
7、CAN总线诞生于汽车电子系统网络。CAN总线为多主总线,总线上可挂接上百个节点,且任一节点均可成为主节点;有较高的传输速率与通信距离;有相关
的机制来保证总线通信的高可靠性。
8、89C51单片机外部地址总线宽度为16位,因此用该单片机构建的单片机应用
系统的外部数据存储器最多只能扩展至64KB单元。
9、最高优先级别的中断请求能够无条件的被立即响应,从而满足单片机应用系
统的实时性要求。
10、51单片机的特殊功能寄存器中的位是可以通过软件来设置的,因此其每一
位都是可以位寻址的。
试题2 选择题(单选题
每小题2分,共60分)
1、MCS-51单片机的最大时序定时单位是。
C、机器周期
D、指令周期
2、需要外加电路来撤消中断请求信号的是
A、电平方式的外部中断
B、脉冲方式的外部中断
C、外部串行中断
D、定时中断
3、单片机应用程序一般存放在
4、若单片机应用系统的晶振频率为6MHz。为了实现定时1ms,采用定时器,工作方式设置为1,则计数初值应设为C 。
C、216-500
D、216-1000
5、8段数码管,若其a段~h段分别和数据总线D0~D7按顺序相关,若在送段码0FFH时其显示’8. ’,那么为显示’H’,则段码应为。
A , @R0指令中,源操作数采用。
A、寄存器,外部数据存储器
B、直接,程序存储器
C、寄存器间接 ,内部数据存储器
D、寄存器间接,外部数据存储器
7、若(A)=86H,(PSW)=80H,则执行RRC
A指令后A的内容为
8、在中断服务程序中至少应有一条。
A、传送指令
B、转移指令
C、加法指令
D、中断返回指令
9、下面哪条指令会产生WR信号
如上程序段,则当CPU响应外部中断0时,PC的内容将会被设置为 C
11、使用CMOS工艺制造的芯片时一般不用考虑以下哪种情况
A、单片机IO口的电流驱动能力
B、单片机IO口与接口电路的电压匹配问题
C、单片机IO口本身的应用特点
D、芯片的控制时序
12、使用89C51单片机,若从P0.0引脚输入一个开关量信号,则需要如下操作。
A、IO口接上拉电阻,且先要向P0.0口写1,然后用读引脚指令输入信号
B、IO口接下拉电阻,且先要向P0.0口写1,然后用读引脚指令输入信号
C、先要向P0.0口写1,然后用MOVX
A,@R0读入总线上的数据
D、先要向P0.0口写1,然后用MOV
A,P0读入信号
13、执行MOVX
A, @DPTR时不涉及到的信号为:
C、地址信号
14、对于单片机内部程序存储空间使用与否,由
D15、51单片机可以使用堆栈的最大深度为
16、相对寻址方式寻址的结果将体现在
17、执行返回指令,返回的断点位置是
A、 调用指令首地址
B、调用指令的末地址
C、 调用指令的下一条指令首地址
D、 返回指令的首地址
18、单片机应用系统中,需要双向传输信息的是 B 。
A、地址总线
B、数据总线
C、控制总线
19、以下叙述中,不属于51单片机存储器系统特点的是
A、大部分芯片内外存储器同时存在
B、程序和数据存储器同时存在
C、扩展数据存储器与片内数据存储器存储空间有重叠
D、扩展程序存储器与片内程序存储器存储空间有重叠
20、串行数据传送相比并行数据传送具有的优势为
A、传输成本低,适合远距离传送
B、传输速度高
C、传输效率高
D、编程控制简单
21、没有内部锁存器的D/A转换器,不能直接与80C51单片机的P0口以总线方式连接使用的原因是A 。
A、P0口没有锁存功能
B、P0口为地址数据复用口
C、P0口不能输出数字信号
D、P0口只能输出地址
22、对于单片机内部定时计数器的使用以下说法最合适的为
A、定时是通过对内部时钟脉冲的计数实现的
B、当定时时间到之后,计数溢出标志自动置位,该标志位需要通过软件方
C、用定时计数器实现时钟功能,只要系统晶振频率稳定,那么时钟是没有误差,不需要修正的
D、用计数功能可以实现对外部脉冲进行计数,因此可以用来测量任意频率信号的频率
23、若以下中断的优先级别相同,它们同时申请中断,则CPU首先响应
A、外部中断0
B、外部中断1 C、定时器0中断 D、定时器1中断
24、从MCS-51单片机程序存储器读取数据时,可采用的指令为B
25、(P0)=65H
问:则执行以上代码后(P0)
26、执行PUSH
ACC指令, 则执行的操作是
A、(SP)+1?SP, (ACC)?(SP)
B、(ACC)?(SP), (SP)-1?SP
C、(SP)-1?SP, (ACC)?(SP)
D、(ACC)?(SP), (SP)+1?SP
27、要使P0口高4位变0,低4位保持不变,应使用指令
A、ORL P0,
B、ORL P0,
C、ANL P0,
D、ANL P0,
28、CPU响应中断后,保护现场的工作应该是
A、由CPU自动完成
B、由硬件中断逻辑自动完成
C、应由中断服务程序完成
D、在主程序中完成
29、51单片机外部程序存储器和数据存储器的编址关系是它们采用A方式。
A、各自独立编址
B、两者统一编址
C、独立编址或统一编址
D、动态编址
30、MOV A,B指令源操作数的寻址方式为B 。
A、寄存器间接寻址方式
B、直接寻址方式
C、寄存器寻址方式
D、基址变址寻址方式
试题3 程序阅读填空题 在以下对应位置填入合适的指令(每空2分,共14分)
1、 编程将片内RAM30H单元开始的15B数据传送到片外RAM3000H开始的单元中。
DPTR, #3000H
2、在单片机的P1口连接有8个发光二极管,改变P1口的状态即可控制发光管发光还是不发光(‘0’发光,‘1’不发光)。编程实现8个发光管实现以下规律变化:总共9种状态,每隔一秒变化一次,9次一个循环:仅1号灯亮、仅2号灯亮??仅8号灯亮、全亮:
Delay1s(void);
//1秒延时函数
void main()
unsigned char code vucCodeDpcode[9]={0x0FE, 0x0FD, 0x0FB, 0x0F7, 0x0EF,
0x0DF, 0x0BF, 0x7F, 0x00};
unsigned char data vucDataIndex = 0 ;
Delay1s();
vucDataIndex ++;
3、设fosc = 12MHz,要求在P1.0上输出周期约为2毫秒的方波。
sOut = P1^0;
while(1){
(65536 - 1000)/ 256;
while(!TF0);
4、将内部RAM 40H~60H字节单元内容设置为0
试题4 应用题1(共16分)
请用89CXX单片机和一有源蜂鸣器(两个引脚,加上5伏电源即可发声,
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 春,秋两季,计算机... 16页 5财富值如要投诉违规内容,请到百度文库...06年至08年共5分浙江省计算机三级考试单片机试卷及答案,试题模板系网上下载,并按照...  2007 年春浙江省高等学校 计算机等级考试试卷(三级 ...秋浙江省高等学校计算机等级考试试卷(三级 单片机及...(共 5 页) 2008 年秋浙江省高等学校 计算机等级...  春,秋两季,计算机... 16页 5财富值 2007年秋浙江省高等学校计.....2008 年春浙江省高等学校 计算机等级考试试卷(三级 单片机及应用技术 及应用技术...  其他两区的空间 计算机等级考试试卷(三级 单片机及...2006年秋浙江省高等学校... 7页 1下载券
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单片微机原理与接口技术_习题参考答案110615====好文档,好文章,经典收藏,精品,赶紧收藏吧!!!!!
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单片微机原理与接口技术_习题参考答案110615
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3秒自动关闭窗口51单片机的内部结构
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51单片机的内部结构
MCS-51单片机内部结构&&&&8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。&&&&8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:&&&&·中央处理器:&&&&中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。&&&&·数据存储器(RAM):&&&&8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。&&&&·程序存储器(ROM):&&&&8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。&&&&·定时/计数器(ROM):&&&&8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。&&&&·并行输入输出(I/O)口:&&&&8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。&&&&·全双工串行口:&&&&8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。&&&&·中断系统:&&&&8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。&&&&·时钟电路:&&&&8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但8051单片机需外置振荡电容。单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。&&&&下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图。&&&&■&MCS-51的引脚说明:&&&&MCS-51系列单片机中的及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明:&&&&·Pin20:接地脚。&&&&·Pin40:正电源脚,正常工作或对片内EPROM烧写程序时,接+5V电源。&&&&·Pin19:时钟XTAL1脚,片内振荡电路的输入端。&&&&·Pin18:时钟XTAL2脚,片内振荡电路的输出端。&&&&8051的时钟有两种方式,一种是片内时钟振荡方式,但需在18和19脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容,振荡电容的值一般取10p-30p。另外一种是外部时钟方式,即将XTAL1接地,外部时钟信号从XTAL2脚输入。&&&&·输入输出(I/O)引脚:&&&&Pin39-Pin32为P0.0-P0.7输入输出脚,Pin1-Pin1为P1.0-P1.7输入输出脚,Pin21-Pin28为P2.0-P2.7输入输出脚,Pin10-Pin17为P3.0-P3.7输入输出脚,这些输入输出脚的功能说明将在以下内容阐述。&&·Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚,当8051通电,时钟电路开始工作,在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平,系统即初始复位。初始化后,程序计数器PC指向0000H,P0-P3输出口全部为高电平,堆栈指钟写入07H,其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后,系统即从0000H地址开始执行程序。然而,初始复位不改变RAM(包括工作寄存器R0-R7)的状态,8051的初始态如下表:&&&&8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位,见下图。此外,RESET/Vpd还是一复用脚,Vcc掉电其间,此脚可接上备用电源,以保证单片机内部RAM的数据不丢失。特殊功能寄存器初始态特殊功能寄存器初始态ACC<font color="#HB<font color="#HPSW<font color="#HSP<font color="#HDPH<font color="#HTH0<font color="#HDPL<font color="#HTL0<font color="#HIPxxx00000BTH1<font color="#HIE<font color="#xx00000BTL1<font color="#HTMOD<font color="#HTCON<font color="#HSCONxxxxxxxxBSBUF<font color="#HP0-P3<font color="#11111BPCON<font color="#xxxxxxxB&&&&·Pin30:ALE/当访问外部程序器时,ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时,ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号,这个信号可以用于识别单片机是否工作,也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点,当访问外部程序存储器,ALE会跳过一个脉冲。&&&&如果单片机是EPROM,在编程其间,将用于输入编程脉冲。&&&&·Pin29:当访问外部程序存储器时,此脚输出负脉冲选通信号,PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上,外部程序存储器则把指令数据放到P0口上,由CPU读入并执行。&&&&·Pin31:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线,单片机,内置有4kB的程序存储器,当EA为高电平并且程序地址小于4kB时,读取内部程序存储器指令数据,而超过4kB地址则读取外部指令数据。如EA为低电平,则不管地址大小,一律读取外部程序存储器指令。显然,对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。&&&&在编程时,EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。
馆藏&47003
TA的推荐TA的最新馆藏&&&& 由上图可见,P0端口由锁存器、输入、切换开关、一个、一个与门及场效应管驱动构成。再看图的右边,标号为P0.X引脚的图标,也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位,即在P0口有8个与上图相同的电路组成。下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即在其的输出端可以是高、低电平,同时还有一种就是高阻状态(或称为禁止状态),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们的内部数据总线上。D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个可以保存一位的数(即具有保持功能),在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D触发器来构成锁存器的。大家看上图中的D锁存器,D端是数据输入端,CP是控制端(也就是时序控制信号输入端),Q是输出端,Q非是反向输出端。对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。多路开关:在51单片机中,当内部的够用(也就是不需要外扩展存储器时,这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器)时,P0口可以作为通用的输入输出端口(即I/O)使用,对于8031(内部没有ROM)的单片机或者编写的程序超过了单片机内部的存储器容量,需要外扩存储器时,P0口就作为‘地址/数据’总线使用。那么这个多路选择开关就是用于选择是做为普通I/O口使用还是作为‘数据/地址’总线使用的选择开关了。大家看上图,当多路开关与下面接通时,P0口是作为普通的I/O口使用的,当多路开关是与上面接通时,P0口是作为‘地址/数据’总线使用的。输出驱动部份:从上图中我们已看出,P0口的输出是由两个MOS管组成的推拉式结构,也就是说,这两个MOS管一次只能导通一个,当V1导通时,V2就截止,当V2导通时,V1截止。与门、与:这两个单元电路的逻辑原理我们在第四课数字及常用逻辑电路时已做过介绍,不明白的同学请回到第四节去看看。前面我们已将P0口的各单元部件进行了一个详细的讲解,下面我们就来研究一下P0口做为I/O口及地址/数据总线使用时的具体工作过程。1、作为I/O端口使用时的工作原理&&&& P0口作为I/O端口使用时,多路开关的控制信号为0(低电平),看上图中的线线部份,多路开关的控制信号同时与与门的一个输入端是相接的,我们知道与门的逻辑特点是“全1出1,有0出0”那么控制信号是0的话,这时与门输出的也是一个0(低电平),与让的输出是0,V1管就截止,在多路控制开关的控制信号是0(低电平)时,多路开关是与锁存器的Q非端相接的(即P0口作为I/O口线使用)。P0口用作I/O口线,其由数据总线向引脚输出(即输出状态Output)的工作过程:当写锁存器信号CP&&&& 有效,数据总线的信号锁存器的输入端D锁存器的反向输出Q非端多路开关V2管的栅极V2的漏极到输出端P0.X。前面我们已讲了,当多路开关的控制信号为低电平0时,与门输出为低电平,V1管是截止的,所以作为输出口时,P0是漏极开路输出,类似于OC门,当驱动上接时,需要外接上拉。下图就是由内部数据总线向P0口输出数据的流程图(红色箭头)。P0口用作I/O口线,其由引脚向内部数据总线输入(即输入状态Input)的工作过程:&&&& 数据输入时(读P0口)有两种情况1、读引脚&&&& 读芯片引脚上的数据,读引脚数时,读引脚缓冲器打开(即三态缓冲器的控制端要有效),通过内部数据总线输入,请看下图(红色简头)。2、读锁存器通过打开读锁存器三态缓冲器读取锁存器输出端Q的状态,请看下图(红色箭头):&&&& 在输入状态下,从锁存器和从引脚上读来的信号一般是一致的,但也有例外。例如,当从内部总线输出低电平后,锁存器Q=0,Q非=1,场效应管T2开通,端口线呈低电平状态。此时无论端口线上外接的信号是低电乎还是高电平,从引脚读入单片机的信号都是低电平,因而不能正确地读入端口引脚上的信号。又如,当从内部总线输出高电平后,锁存器Q=1,Q非=0,场效应管T2截止。如外接引脚信号为低电平,从引脚上读入的信号就与从锁存器读入的信号不同。为此,8031单片机在对端口P0一P3的输入操作上,有如下约定:为此,8051单片机在对端口P0一P3的输入操作上,有如下约定:凡属于读-修改-写方式的指令,从锁存器读入信号,其它指令则从端口引脚线上读入信号。读-修改-写指令的特点是,从端口输入(读)信号,在单片机内加以运算(修改)后,再输出(写)到该端口上。下面是几条读--修改-写指令的例子。ANL P0,#立即数;P0→立即数P0ORL P0,A;P0→AP0INC P1;P1+1→P1DEC P3;P3-1→P3CPL P2;P2→P2&&&& 这样安排的原因在于读-修改-写指令需要得到端口原输出的状态,修改后再输出,读锁存器而不是读引脚,可以避免因外部电路的原因而使原端口的状态被读错。&&&& P0端口是8031单片机的总线口,分时出现数据D7一D0、低8位地址A7一AO,以及三态,用来接口存储器、外部电路与外部设备。P0端口是使用最广泛的I/O端口。2、作为地址/数据复用口使用时的工作原理&&&& 在访问外部存储器时P0口作为地址/数据复用口使用。&&&& 这时多路开关‘控制’信号为‘1’,‘与门’解锁,‘与门’输出信号电平由“地址/数据”线信号决定;多路开关与器的输出端相连,地址信号经“地址/数据”线反相器V2场效应管栅极V2漏极输出。例如:控制信号为1,地址信号为“0”时,与门输出低电平,V1管截止;反相器输出高电平,V2管导通,输出引脚的地址信号为低电平。请看下图(兰色字体为电平):&&&& 反之,控制信号为“1”、地址信号为“1”,“与门”输出为高电平,V1管导通;反相器输出低电平,V2管截止,输出引脚的地址信号为高电平。请看下图(兰色字体为电平):可见,在输出“地址/数据”信息时,V1、V2管是交替导通的,负载能力很强,可以直接与外设存储器相连,无须增加总线驱动器。&&&&& P0口又作为数据总线使用。在访问外部程序存储器时,P0口输出低8位地址信息后,将变为数据总线,以便读指令码(输入)。&&&& 在取指令期间,“控制”信号为“0”,V1管截止,多路开关也跟着转向锁存器反相输出端Q非;CPU自动将0FFH(,即向D锁存器写入一个高电平‘1’)写入P0口锁存器,使V2管截止,在读引脚信号控制下,通过读引脚三态门电路将指令码读到内部总线。请看下图&&&& 如果该指令是输出数据,如MOVX&& @DPTR,A(将累加器的内容通过P0口数据总线传送到外部RAM中),则多路开关“控制”信号为‘1’,“与门”解锁,与输出地址信号的工作流程类似,数据据由“地址/数据”线反相器V2场效应管栅极V2漏极输出。&&&& 如果该指令是输入数据(读外部数据存储器或程序存储器),如MOVX A,@DPTR(将外部RAM某一存储单元内容通过P0口数据总线输入到累加器A中),则输入的数据仍通过读引脚三态缓冲器到内部总线,其过程类似于上图中的读取指令码流程图。&&&& 通过以上的分析可以看出,当P0作为地址/数据总线使用时,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。大家以后在系统设计时务必注意,即程序中不能再含有以P0口作为操作数(包含源操作数和目的操作数)的指令。二、P1端口的结构及工作原理&&&P1口的结构最简单,用途也单一,仅作为数据输入/输出端口使用。输出的信息有锁存,输入有读引脚和读锁存器之分。P1端口的一位结构见下图.&&&& 由图可见,P1端口与P0端口的主要差别在于,P1端口用内部R代替了P0端口的场效应管T1,并且输出的信息仅来自内部总线。由内部总线输出的数据经锁存器反相和场效应管反相后,锁存在端口线上,所以,P1端口是具有输出锁存的静态口。&&&& 由上图可见,要正确地从引脚上读入外部信息,必须先使场效应管关断,以便由外部输入的信息确定引脚的状态。为此,在作引脚读入前,必须先对该端口写入l。具有这种操作特点的输入/输出端口,称为准双向I/O口。8051单片机的P1、P2、P3都是准双向口。P0端口由于输出有三态功能,输入前,端口线已处于高阻态,无需先写入l后再作读操作。&&&& P1口的结构相对简单,前面我们已详细的分析了P0口,只要大家认真的分析了P0口的工作原理,P1口我想大家都有能力去分析,这里我就不多论述了。&&&& 单片机复位后,各个端口已自动地被写入了1,此时,可直接作输入操作。如果在应用端口的过程中,已向P1一P3端口线输出过0,则再要输入时,必须先写1后再读引脚,才能得到正确的信息。此外,随输入指令的不同,H端口也有读锁存器与读引脚之分。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端口和P1端口的特点。这主要表现在输出功能上,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。对于8031单片机必须外接程序存储器才能构成应用电路(或者我们的应用电路扩展了外部存储器),而P2端口就是用来性地输出从外存中取指令的地址(高8位地址),因此,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。因此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,这里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。&&&& 在输入功能方面,P2端口与P0和H端口相同,有读引脚和读锁存器之分,并且P2端口也是准双向口。可见,P2端口的主要特点包括:①不能输出静态的数据;②自身输出外部程序存储器的高8位地址;②执行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口可以作为I/O口使用,也可以作为地址总线使用,下面我们就不分析下它的两种工作状态。1、作为I/O端口使用时的工作过程&&& 当没有外部程序存储器或虽然有外部数据存储器,但容易不大于256B,即不需要高8位地址时(在这种情况下,不能通过数据地址寄存器DPTR读写外部数据存储器),P2口可以I/O口使用。这时,“控制”信号为“0”,多路开关转向锁存器输出端Q,输出信号经内部总线锁存器同相输出端Q反相器V2管栅极V2管9漏极输出。&&& 由于V2漏极带有上拉电阻,可以提供一定的上拉电流,负载能力约为8个TTL与非门;作为输出口前,同样需要向锁存器写入“1”,使反相器输出低电平,V2管截止,即引脚悬空时为高电平,防止引脚被钳位在低电平。读引脚有效后,输入信息经读引脚三态门电路到内部数据总线。2、作为地址总线使用时的工作过程&&& P2口作为地址总线时,“控制”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。由于P2口输出高8位地址,与P0口不同,无须分时使用,因此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端口的结构及工作原理P3口是一个多功能口,它除了可以作为I/O口外,还具有第二功能,P3端口的一位结构见下图。&&&& 由上图可见,P3端口和Pl端口的结构相似,区别仅在于P3端口的各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,也是静态准双向I/O端口。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内含信号,在输入方面,即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。由于输出信号锁存并且有双重功能,故P3端口为静态双功能端口。P3口的特殊功能(即第二功能):口线第二功能信号名称P3.0RXD串行数据接收P3.1 TXD串行数据发送P3.2INT0外部中断0申请P3.3INT1外部中断1申请P3.4T0定时器/计数器0计数输入P3.5 T1定时器/计数器1计数输入P3.6WR外部RAM写选通P3.7RD外部RAM读选通使P3端品各线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信叼的产生不用设置),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。在这种情况下,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。&&&& 前已述及,由于P0-P3端口已映射成特殊功能寄存器中的P0一P3端口寄存器,所以对这些端口寄存器的读/写就实现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AMoV P1, A ;把A的内容由P1端口输出MOV P3, #0FFH ;使P3端口线各位置l
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