《單片機(jī)原理及工程應(yīng)用》課件-第2章 單片機(jī)硬件系統(tǒng) （第4次課）

1內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器工作寄存器區(qū)2P0口由P0.0～P0.7共8位組成。它是一個(gè)三態(tài)雙向口，可作為地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用口，也可作為通用I/O接口。其每一位的位結(jié)構(gòu)原理如圖2.9所示。鎖存器起輸出鎖存作用，8個(gè)鎖存器構(gòu)成了特殊功能寄存器P0；場(chǎng)效應(yīng)管V1、V2組成輸出驅(qū)動(dòng)器，以增大帶負(fù)載能力；三態(tài)門1是讀引腳輸入緩沖器；三態(tài)門2用于讀鎖存器的狀態(tài)；與門3、反相器4及模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)構(gòu)成了輸出控制電路。2.5單片機(jī)的并行端口及應(yīng)用P0口的結(jié)構(gòu)及用途32.5單片機(jī)的并行端口及應(yīng)用P0口的結(jié)構(gòu)及用途4P0口作為通用I/O口使用時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：①P0口在做I/O端口時(shí)，由于V2截止，輸出級(jí)是漏極開路電路，要使“1”信號(hào)正常輸出，必須外接上拉電阻。②P0口作為通用I/O口使用時(shí)，是準(zhǔn)雙向口。由于控制信號(hào)C的作用使V2一直處于截止?fàn)顟B(tài)。在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)先把端口置1，此時(shí)鎖存器的/Q端為0，使輸出級(jí)的場(chǎng)效應(yīng)管V1也處于截止?fàn)顟B(tài)，使引腳處于懸浮狀態(tài)，才可作高阻輸入。5③在P0用作地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用功能做總線時(shí)，由于訪問外部存儲(chǔ)器期間，CPU會(huì)自動(dòng)向P0口的鎖存器寫入0FFH，對(duì)用戶而言，P0口此時(shí)則是真正的三態(tài)雙向口，不必外接上拉電阻。6P1口為準(zhǔn)雙向口，只能作為通用I/O口使用，其內(nèi)部位結(jié)構(gòu)如圖2.10所示。P1口與P0口的區(qū)別在于輸出驅(qū)動(dòng)部分，其輸出驅(qū)動(dòng)部分由一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管V1與內(nèi)部上拉電阻組成。當(dāng)其某位輸出高電平時(shí)，可以提供拉電流負(fù)載，不必像P0口那樣需要外接上拉電阻。P1口的結(jié)構(gòu)及用途7P1口的結(jié)構(gòu)及用途8P2口可作為普通I/O端口使用也可作為地址總線使用。當(dāng)作為外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的高8位地址總線使用時(shí)，控制信號(hào)使轉(zhuǎn)換開關(guān)接向右側(cè)，由程序計(jì)數(shù)器PC送來的高8位地址信號(hào)，或數(shù)據(jù)指針DPTR的高8位地址信號(hào)經(jīng)反相器3和V1輸出到P2口的引腳上，輸出高8位地址信息A15～A8。在上述情況下，端口鎖存器的內(nèi)容不受影響，所以，取指或訪問外部存儲(chǔ)器結(jié)束后，由于轉(zhuǎn)換開關(guān)又接至左側(cè)，使輸出驅(qū)動(dòng)器與鎖存器Q端相連，引腳上將恢復(fù)原來的數(shù)據(jù)。P2口的結(jié)構(gòu)及用途9P2口的結(jié)構(gòu)及用途10P3口是個(gè)多功能端口，它除了可以作為通用I/O端口外，還具有第二功能。作為I/O端口時(shí)，第二功能輸出控制信號(hào)為高電平，與非門等效為一個(gè)反相器，與P2口情況類似。作為第二功能輸出時(shí)，CPU會(huì)自動(dòng)向鎖存器寫入“1”，打開與非門3，這時(shí)與非門同樣等效于一個(gè)反相器，第二功能輸出信號(hào)經(jīng)與非門3→V1管的柵極→控制漏極→P3.X引腳；作為第二功能輸入時(shí)，“第二功能輸出”控制端、鎖存器輸出端均為“1”，與非門3輸出低電平，V1管截止，輸入信號(hào)經(jīng)引腳→緩沖器4→第二功能輸入。P3口的結(jié)構(gòu)及用途11P3口的結(jié)構(gòu)及用途12并行端口的應(yīng)用1.P0口～P3口用作輸入/輸出端口

P0口～P3口用作通用I/O口時(shí)，P0口必須外接上拉電阻，而其它端口不需要外接上拉電阻，除此之外，四個(gè)并行口用法相似。對(duì)于每一個(gè)并行口，如果作為普通的輸入輸出端口，根據(jù)需要均可定義一部分引腳作為輸入腳，另一部分引腳作為輸出腳，沒有使用的引腳也可懸空。

請(qǐng)注意：系統(tǒng)復(fù)位后P0口、P1口、P2口和P3口均輸出為高電平，在系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意被控對(duì)象的初始狀態(tài)，防止出現(xiàn)誤動(dòng)。13并行端口的負(fù)載的能力Intel公司的8031、8051、8751等產(chǎn)品，其四個(gè)并行端口中，P0口的每個(gè)引腳能夠輸出驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL門電路，即輸出電流不大于800μA。其余三個(gè)端口P1、P2和P3口的每個(gè)引腳能夠輸出驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門電路。Atmel公司的AT89C51、52及AT89C2051等產(chǎn)品，其端口能提供20mA的電流，可直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器。14時(shí)序是CPU總線信號(hào)在時(shí)間上的順序關(guān)系。CPU發(fā)出的時(shí)序控制信號(hào)有兩大類。一類是用于單片機(jī)內(nèi)部協(xié)調(diào)控制的，對(duì)用戶來說，并不直接接觸這些信號(hào)，可不必了解太多。另一類時(shí)序信號(hào)是通過單片機(jī)控制總線送到片外，形成對(duì)片外的各種I/O接口、RAM和EPROM等芯片工作的協(xié)調(diào)控制，對(duì)于這部分時(shí)序信號(hào)用戶應(yīng)該予以關(guān)心，并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)正確使用這部分時(shí)序信號(hào)。2.6單片機(jī)時(shí)序152.6.1幾個(gè)基本概念振蕩周期1/fOSC機(jī)器周期

T=12*1/fOSC指令周期16例：設(shè)MCS-51單片機(jī)的外接晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHz，求該單片機(jī)的振蕩周期、狀態(tài)周期、機(jī)器周期和指令周期。解：振蕩周期