51單片機(jī)IO口總結(jié)

之所以把P0口和P2口放在一起，是因?yàn)槠溆布Y(jié)構(gòu)上都包含一個(gè)多路開(kāi)關(guān)，用于選擇是做為普通I/O口使用還是作為‘數(shù)據(jù)/地址’總線使用。對(duì)于沒(méi)有內(nèi)部ROM的單片機(jī)（8031）或單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器無(wú)法滿足程序大小需求，多路開(kāi)關(guān)就與上面接通，作為單片機(jī)與擴(kuò)展存儲(chǔ)器通信的地址/數(shù)據(jù)總線使用。

它們之間的不同也顯而易見(jiàn)，P0口引腳前2個(gè)mosfet(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)構(gòu)成了一個(gè)推挽結(jié)構(gòu)，而P2口前mosfet則為普通開(kāi)關(guān)作用，且包含上拉電阻。

推挽結(jié)構(gòu)：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。

從結(jié)構(gòu)上決定了它們的用途：假設(shè)擴(kuò)展了存儲(chǔ)器，則P0口作為地址／數(shù)據(jù)總線口，P2口作為高8位地址線。P0口作為IO輸出口時(shí)，漏極開(kāi)路輸出，類似于OC門，當(dāng)驅(qū)動(dòng)上接電流負(fù)載時(shí)，需要外接上拉電阻。，所以不推薦使用。而PP2端口的多路開(kāi)關(guān)總是在進(jìn)行切換，分時(shí)地輸出從內(nèi)部總線來(lái)的數(shù)據(jù)和從地址信號(hào)線上來(lái)的地址。因此P2端口是動(dòng)態(tài)的I/O端口，不能輸出靜態(tài)的數(shù)據(jù)，也不推薦作為IO口使用。推薦P0，P2保留作為擴(kuò)展存儲(chǔ)器，而非IO口使用。

另外，什么時(shí)候是IO口，什么時(shí)候是地址/數(shù)據(jù)口并非取決于硬件，而取決于當(dāng)前的狀態(tài)。

這才叫IO口，具有輸出鎖存的靜態(tài)口，不必細(xì)說(shuō)。

P3端口和Pl端口的結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別僅在于P3端口的各端口線有兩種功能選擇.

使P3端品各線處于第二功能的條件是:

1、串行I/O處于運(yùn)行狀態(tài)(RXD,TXD);

2、打開(kāi)了處部中斷(INT0,INT1);

3、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器處于外部計(jì)數(shù)狀態(tài)(T0,T1)

4、執(zhí)行讀寫(xiě)外部RAM的指令(RD,WR)

而作為IO口使用時(shí)與P1完全相同。

在更多的場(chǎng)合是根據(jù)應(yīng)用的需要，把幾條端口線設(shè)置為第二功能，而另外幾條端口線處于第一功能運(yùn)行狀態(tài)。在這種情況下，不宜對(duì)P3端口作字節(jié)操作，需采用位操作的形式。

至于讀引腳和讀端口，一般教科書(shū)都會(huì)強(qiáng)調(diào)，讀端口的指令為端口內(nèi)容取反這樣的“讀-修改-寫(xiě)”指令。而讀引腳之前，先置1，然后用Mov A,Px之類的指令即可。沒(méi)有只讀端口的指令，因?yàn)槎丝趦?nèi)容是不會(huì)因?yàn)橐_的變化而變化，始終保持為為上次輸出值。只讀不改沒(méi)有意義。

那么可能會(huì)有疑問(wèn)，在P0作為地址/數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，并沒(méi)有使其置1？

以訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器為例，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)向鎖存器反向輸出端Q非；CPU自動(dòng)將0FFH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)門電路將指令碼讀到內(nèi)部總線，這個(gè)過(guò)程和I/O讀引腳過(guò)程是一樣的。