三、P2端口的结构及工作原理:
P2端口的一位结构见下图:
由图可见,P2端口在片内既有上拉电阻,又有切换开关MUX,所以P2端口在功能上兼有P0端口和P1端口的特点。这主要表现在输出功能上,当切换开关向下接通时,从内部总线输出的一位数据经反相器和场效应管反相后,输出在端口引脚线上;当多路开关向上时,输出的一位地址信号也经反相器和场效应管反相后,输出在端口引脚线上。 对于8031单片机必须外接程序存储器才能构成应用电路(或者我们的应用电路扩展了外部存储器),而P2端口就是用来周期性地输出从外存中取指令的地址(高8位地址),因此,P2端口的多路开关总是在进行切换,分时地输出从内部总线来的数据和从地址信号线上来的地址。因此P2端口是动态的I/O端口。输出数据虽被锁存,但不是稳定地出现在端口线上。其实,这里输出的数据往往也是一种地址,只不过是外部RAM的高8位地址。 在输入功能方面,P2端口与P0和H端口相同,有读引脚和读锁存器之分,并且P2端口也是准双向口。 可见,P2端口的主要特点包括: ①不能输出静态的数据; ②自身输出外部程序存储器的高8位地址; ②执行MOVX指令时,还输出外部RAM的高位地址,故称P2端口为动态地址端口。 即然P2口可以作为I/O口使用,也可以作为地址总线使用,下面我们就不分析下它的两种工作状态。 1、作为I/O端口使用时的工作过程 2、作为地址总线使用时的工作过程 四、P3端口的结构及工作原理 P3口是一个多功能口,它除了可以作为I/O口外,还具有第二功能,P3端口的一位结构见下图。 由上图可见,P3端口和Pl端口的结构相似,区别仅在于P3端口的各端口线有两种功能选择。当处于第一功能时,第二输出功能线为1,此时,内部总线信号经锁存器和场效应管输入/输出,其作用与P1端口作用相同,也是静态准双向I/O端口。当处于第二功能时,锁存器输出1,通过第二输出功能线输出特定的内含信号,在输入方面,即可以通过缓冲器读入引脚信号,还可以通过替代输入功能读入片内的特定第二功能信号。由于输出信号锁存并且有双重功能,故P3端口为静态双功能端口。 P3口的特殊功能(即第二功能): 使P3端品各线处于第二功能的条件是: 1、串行I/O处于运行状态(RXD,TXD); 2、打开了处部中断(INT0,INT1); 3、定时器/计数器处于外部计数状态(T0,T1) 4、执行读写外部RAM的指令(RD,WR) 在应用中,如不设定P3端口各位的第二功能(WR,RD信叼的产生不用设置),则P3端口线自动处于第一功能状态,也就是静态I/O端口的工作状态。在更多的场合是根据应用的需要,把几条端口线设置为第二功能,而另外几条端口线处于第一功能运行状态。在这种情况下,不宜对P3端口作字节操作,需采用位操作的形式。 端口的负载能力和输入/输出操作: P0端口能驱动8个LSTTL负载。如需增加负载能力,可在P0总线上增加总线驱动器。P1,P2,P3端口各能驱动4个LSTTL负载。 前已述及,由于P0-P3端口已映射成特殊功能寄存器中的P0一P3端口寄存器,所以对这些端口寄存器的读/写就实现了信息从相应端口的输入/输出。例如: MOV A, P1 ;把Pl端口线上的信息输入到A MoV P1, A ;把A的内容由P1端口输出 MOV P3, #0FFH ;使P3端口线各位置l 思考题: 1、请分析D锁存器的工作原理? 2、详细说明P0、P1、P2、P3口的工作原理? 3、P3口有哪些第二功能?实际应用中第二功能是怎样分配的? |
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