單片機(jī)并行口結(jié)構(gòu)
既然P1.0能讓燈亮,那么其它的管腳可不能呢?看一下圖1,它是8031單片機(jī)管腳的說明,在P1.0旁邊有P1.1,P1.2….P1.7,它們是否都能讓燈亮呢?除了以P1開頭的外,還有以P0,P2,P3開頭的,數(shù)一下,一共是32個管腳,前面我們以學(xué)過7個管腳,加上這32個這39個了。它們都以P字開頭,只是后面的數(shù)字不一樣,它們是否有什么聯(lián)系呢?它們能不能都讓燈亮呢?在我們的實(shí)驗(yàn)板上,除了P10之外,還有P11 -> P17都與LED相連,下面讓我們來做一個實(shí)驗(yàn),程序如下:
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/172310.htmMAIN: MOV P1,#0FFH
LCALL DELAY
MOV P1,#00H
LCALL DELAY
LJMP MAIN
DELAY:MOV R7,#250
D1: MOV R6,#250
D2: DJNZ R6,D2
DJNZ R7,D1
RET
END
將這段程序轉(zhuǎn)為機(jī)器碼,用編程器寫入單片機(jī)中,結(jié)果如何?通電以后我們能看到8只LED全部在閃動。因此,P10->P17是全部能點(diǎn)亮燈的。事實(shí)上,凡以P開頭的這32個管腳都是能點(diǎn)亮燈的,也就是說:這32個管腳都能作為輸出使用,如果不用來點(diǎn)亮LED,能用來控制繼電器,能用來控制其它的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
程序分析:這段程序和前面做過的程序比較,只有兩處不一樣:第一句:原來是SETB P1.0,現(xiàn)在改為MOV P1,#0FFH,第三句:原來是CLR P1.0,現(xiàn)在改為MOV P1.0,#00H。從中能看出,P1是P1.0->P1.7的全體的代表,一個P1就表示了所有的這八個管腳了。當(dāng)然用的指令也不一樣了,是用MOV指令。為什么用這條指令?看圖2,我們把P1作為一個整體,就把它當(dāng)作是一個存儲器的單元,對一個單元送進(jìn)一個數(shù)能用MOV指令。
二、第四個實(shí)驗(yàn)
除了能作為輸出外,這32個管腳還能做什么呢?下面再來做一個單片機(jī)實(shí)驗(yàn),源程序如下:
MAIN: MOV P3,#0FFH
LOOP: MOV A,P3
MOV P1,A
LJMP LOOP
先看一下這個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果:所有燈全部不亮,然后我按下一個按鈕,第(1)個燈亮了,再按下另一個按鈕,第(2)個燈亮了,松開按鈕燈就滅了。從這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合電路來分析一下程序。
從硬件電路的連線能看出,有四個按鈕被接入到P3口的P32,P33,P34,P35。第一條指令的用途我們能猜到:使P3口全部為高電平。第二條指令是MOV A,P3,其中 MOV已經(jīng)知道,是送數(shù)的意思,這條指令的意思就是將P3口的數(shù)送到A中去,我們能把A當(dāng)成是一個中間單元(看圖3),第三句話是將A中的數(shù)又送到P1口去,第四句話是循環(huán),就是持續(xù)地重復(fù)這個過程,這我們已見過。當(dāng)我們按下第一個按鈕時,第(3)只燈亮了,所以P12口應(yīng)當(dāng)輸出是低電平,為什么P12口會輸出低電平呢?我們看一下有什么被送到了P1口,只有從P3口進(jìn)來的數(shù)送到A,又被送到了P1口,所以,肯定是P3口進(jìn)來的數(shù)使得P12位輸出電平的。P3口的P32位的按鈕被按下,使得P32位的電平為低,通過程序,又使P12口輸出低電平,所以P3口起來了一個輸入的作用。驗(yàn)證:按第二、三、四個按鈕,同時按下2個、3個、4個按鈕都能得到同樣的結(jié)論,所以P3口確實(shí)起到了輸入作用,這樣,我們能看到,以P字開頭的管腳,不僅能用作輸出,還能用作輸入,其它的管腳是否能呢?是的,都能。這32個管腳就稱之為并行口,下面我們就對并行口的結(jié)構(gòu)作一個分析,看一下它是怎樣實(shí)現(xiàn)輸入和輸出的。
并行口結(jié)構(gòu)分析:
1、輸出結(jié)構(gòu)
并行口結(jié)構(gòu)圖>
先看P1口的一位的結(jié)構(gòu)示意圖(只畫出了輸出部份):從圖中能看出,開關(guān)的打開和合上代表了管腳輸出的高和低,如果開關(guān)合上了,則管腳輸出就是低,如果開關(guān)打開了,則輸出高電平,這個開關(guān)是由一根線來控制的,這根數(shù)據(jù)總線是出自于CPU,讓我們回想一下,數(shù)據(jù)總線是一根大家公用的線,很多的器件和它連在一起,在不一樣的時候,不一樣的器件當(dāng)然需要不一樣的信號,如某一時刻我們讓這個管腳輸出高電平,并要求保持若干時間,在這段時間里,計(jì)算機(jī)當(dāng)然在忙個不停,在與其它器件進(jìn)行聯(lián)絡(luò),這根控制線上的電平未必能保持原來的值不變,輸出就會發(fā)生變化了。怎么解決這個問題呢?我們在存儲器一節(jié)中學(xué)過,存儲器中是能存放電荷的,我們不妨也加一個小的存儲器的單元,并在它的前面加一個開關(guān),要讓這一位輸出時,就把開關(guān)打開,信號就進(jìn)入存儲器的單元,然后馬上關(guān)閉開關(guān),這樣這一位的狀態(tài)就被保存下來,直到下一次命令讓它把開關(guān)再打開為止。這樣就能使這一位的狀態(tài)與別的器件無關(guān)了,這么一個小單元,我們給它一個很形象的名字,稱之為“鎖存器”。
2、輸入結(jié)構(gòu)
這是并行口的一位的輸出結(jié)構(gòu)示意圖,再看,除了輸出之外,還有兩根線,一根從外部管腳接入,另一根從鎖存器的輸出接出,分別標(biāo)明讀管腳和讀鎖存器。這兩根線是用于從外部接收信號的,為什么要兩根呢?原來,在51單片機(jī)中輸入有兩種方式,分別稱為‘讀管腳’和‘讀鎖存器’,第一種方式是將管腳作為輸入,那是真正地從外部管腳讀進(jìn)輸入的值,第二種方式是該管腳處于輸出狀態(tài)時,有時需要改變這一位的狀態(tài),則并不需要真正地讀管腳狀態(tài),而只是讀入鎖存器的狀態(tài),然后作某種變換后再輸出。
請注意輸入結(jié)構(gòu)圖,如果將這一根引線作為輸入口使用,我們并不能保證在任何時刻都能得到正確的結(jié)果(為什么?)參考圖2輸入示意圖。接在外部的開關(guān)如果打開,則應(yīng)當(dāng)是輸入1,而如果閉合開關(guān),則輸入0,但是,如果單片機(jī)內(nèi)部的開關(guān)是閉合的,那么不管外部的開關(guān)是開還是閉,單片機(jī)接受到的數(shù)據(jù)都是0??梢?,要讓這一端口作為輸入使用,要先做一個‘準(zhǔn)備工作’,就是先讓內(nèi)部的開關(guān)斷開,也就是讓端口輸出‘1’才行。正因?yàn)橐茸鲞@么一個準(zhǔn)備工作,所以我們稱之為“準(zhǔn)雙向I/O口”。
以上是P1口的一位的結(jié)構(gòu),P1口其它各位的結(jié)構(gòu)與之相同,而其它三個口:P0、P2、P3則除入作為輸入輸出口之外還有其它用途,所以結(jié)構(gòu)要稍復(fù)雜一些,但其用于輸入、輸出的結(jié)構(gòu)是相同的??磮D()。對我們來說,這些附加的功能不必由我們來控制,所以我們就不去關(guān)心它了。
評論