單片機(jī)io口結(jié)構(gòu)及工作原理-展示頁(yè)
2025-07-05 09:37本頁(yè)面
【正文】 輸出端Q的狀態(tài)，請(qǐng)看下圖（紅色箭頭）：地址/數(shù)據(jù)時(shí)讀指令碼和數(shù)據(jù)過(guò)程作為數(shù)據(jù)總線使用。 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”解鎖，與輸出地址信號(hào)的工作流程類似，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。作為數(shù)據(jù)總線的輸出過(guò)程如果該指令是輸出數(shù)據(jù)，如MOVX反之，控制信號(hào)為“1”、地址信號(hào)為“1”，“與門”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。下圖就是由內(nèi)部數(shù)據(jù)總線向P0口輸出數(shù)據(jù)的流程圖（紅色箭頭）。輸出過(guò)程：I/O輸出工作過(guò)程：當(dāng)寫鎖存器信號(hào)CP有效，數(shù)據(jù)總線的信號(hào)→鎖存器的輸入端D→鎖存器的反向輸出Q非端→多路開(kāi)關(guān)→V2管的柵極→。 P0口作為I/O端口使用時(shí)，多路開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)為0（低電平），V1管截止，多路開(kāi)關(guān)是與鎖存器的Q非端相接的（即P0口作為I/O口線使用）。當(dāng)多路開(kāi)關(guān)與下面接通時(shí)，P0口是作為普通的I/O口使用的，當(dāng)多路開(kāi)關(guān)是與上面接通時(shí)，P0口是作為‘地址/數(shù)據(jù)’總線使用的。多路開(kāi)關(guān)：在51單片機(jī)中，不需要外擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，P0口可以作為通用的輸入輸出端口（即I/O）使用，對(duì)于8031（內(nèi)部沒(méi)有ROM）的單片機(jī)或者編寫的程序超過(guò)了單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器容量，需要外擴(kuò)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口就作為‘地址/數(shù)據(jù)’總線使用。D鎖存器：在51單片機(jī)的32根I/O口線中都是用一個(gè)D觸發(fā)器來(lái)構(gòu)成鎖存器的。一、P0端口的結(jié)構(gòu)及工作原理P0端口8位中的一位結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)下圖：由上圖可見(jiàn)，P0端口由鎖存器、輸入緩沖器、切換開(kāi)關(guān)、一個(gè)與非門、一個(gè)與門及場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。下面，先分析組成P0口的各個(gè)部分：先看輸入緩沖器：在P0口中，有兩個(gè)三態(tài)的緩沖器，在其的輸出端可以是高電平、低電平，同時(shí)還有一種就是高阻狀態(tài)（或稱為禁止?fàn)顟B(tài)），上面一個(gè)是讀鎖存器的緩沖器，下面一個(gè)是讀引腳的緩沖器，要使這個(gè)三態(tài)緩沖器有效，引腳上的數(shù)據(jù)才會(huì)傳輸?shù)絻?nèi)部數(shù)據(jù)總線上。D端是數(shù)據(jù)輸入端，CP是控制端（也就是時(shí)序控制信號(hào)輸入端），Q是輸出端，Q非是反向輸出端。這個(gè)多路選擇開(kāi)關(guān)就是用于選擇是做為普通I/O口使用還是作為‘?dāng)?shù)據(jù)/地址’總線使用的選擇開(kāi)關(guān)了。輸出驅(qū)動(dòng)部份：P0口的輸出是由兩個(gè)MOS管組成的推拉式結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，這兩個(gè)MOS管一次只能導(dǎo)通一個(gè)，當(dāng)V1導(dǎo)通時(shí)，V2就截止，當(dāng)V2導(dǎo)通時(shí)，V1截止。作為地址/數(shù)據(jù)線使用時(shí)，多路開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)為1，V1管由地址/數(shù)據(jù)線決定，多路開(kāi)關(guān)與地址/數(shù)據(jù)線連接。這時(shí)多路開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)為低電平0，V1管是截止的，所以作為輸出口時(shí)，P0是漏極開(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。地址輸出過(guò)程控制信號(hào)為1，地址信號(hào)為“0”時(shí)，與門輸出低電平，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）：可見(jiàn)，在輸出“地址/數(shù)據(jù)”信息時(shí)，VV2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。輸入過(guò)程：I/O讀引腳工
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