51單片機(jī)的P0口工作原理詳細(xì)講解

2、作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口使用時(shí)的工作原理

在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)P0口作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口使用。

這時(shí)多路開(kāi)關(guān)‘控制’信號(hào)為‘1’，‘與門(mén)’解鎖，‘與門(mén)’輸出信號(hào)電平由“地址/數(shù)據(jù)”線信號(hào)決定;多路開(kāi)關(guān)與反相器的輸出端相連，地址信號(hào)經(jīng)“地址/數(shù)據(jù)”線→反相器→V2場(chǎng)效應(yīng)管柵極→V2漏極輸出。

例如：控制信號(hào)為1，地址信號(hào)為“0”時(shí)，與門(mén)輸出低電平，V1管截止;反相器輸出高電平，V2管導(dǎo)通，輸出引腳的地址信號(hào)為低電平。請(qǐng)看下圖(蘭色字體為電平)：

反之，控制信號(hào)為“1”、地址信號(hào)為“1”，“與門(mén)”輸出為高電平，V1管導(dǎo)通;反相器輸出低電平，V2管截止，輸出引腳的地址信號(hào)為高電平。請(qǐng)看下圖(蘭色字體為電平)：

可見(jiàn)，在輸出“地址/數(shù)據(jù)”信息時(shí)，V1、V2管是交替導(dǎo)通的，負(fù)載能力很強(qiáng)，可以直接與外設(shè)存儲(chǔ)器相連，無(wú)須增加總線驅(qū)動(dòng)器。

P0口又作為數(shù)據(jù)總線使用。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，P0口輸出低8位地址信息后，將變?yōu)閿?shù)據(jù)總線，以便讀指令碼(輸入)。

在取指令期間，“控制”信號(hào)為“0”，V1管截止，多路開(kāi)關(guān)也跟著轉(zhuǎn)向鎖存器反相輸出端Q非;CPU自動(dòng)將0FFH(11111111，即向D鎖存器寫(xiě)入一個(gè)高電平‘1’)寫(xiě)入P0口鎖存器，使V2管截止，在讀引腳信號(hào)控制下，通過(guò)讀引腳三態(tài)門(mén)電路將指令碼讀到內(nèi)部總線。請(qǐng)看下圖

如果該指令是輸出數(shù)據(jù)，如MOVX @DPTR，A(將累加器的內(nèi)容通過(guò)P0口數(shù)據(jù)總線傳送到外部RAM中)，則多路開(kāi)關(guān)“控制”信號(hào)為‘1’，“與門(mén)”解鎖，與輸出地址信號(hào)的工作流程類(lèi)似，數(shù)據(jù)據(jù)由“地址/數(shù)據(jù)”線→反相器→V2場(chǎng)效應(yīng)管柵極→V2漏極輸出。

如果該指令是輸入數(shù)據(jù)(讀外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器)，如MOVX A，@DPTR(將外部RAM某一存儲(chǔ)單元內(nèi)容通過(guò)P0口數(shù)據(jù)總線輸入到累加器A中)，則輸入的數(shù)據(jù)仍通過(guò)讀引腳三態(tài)緩沖器到內(nèi)部總線，其過(guò)程類(lèi)似于上圖中的讀取指令碼流程圖。

通過(guò)以上的分析可以看出，當(dāng)P0作為地址/數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，在讀指令碼或輸入數(shù)據(jù)前，CPU自動(dòng)向P0口鎖存器寫(xiě)入0FFH，破壞了P0口原來(lái)的狀態(tài)。因此，不能再作為通用的I/O端口。大家以后在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必注意，即程序中不能再含有以P0口作為操作數(shù)(包含源操作數(shù)和目的操作數(shù))的指令。