《單片機(jī)原理與應(yīng)用》.ppt
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輸入/輸出口的應(yīng)用,MCS-51單片機(jī)有四個8位的I/O輸入/輸出端口，即：P0、P1、P2和P3。每個端口都是8位的準(zhǔn)雙向輸入/輸出口。單片機(jī)共有40條引線，其中有32條是I/O口。每一條又都能獨(dú)立地完成輸入/輸出的功能。每個端口還有一個鎖存器，它們是四個特殊功能的寄存器P0~P3，輸出時(shí)這四特殊功能的寄存器可以作為驅(qū)動器，輸入時(shí)它們又可以作為緩沖器。,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,單片機(jī)的I/O(輸入/輸出)接口,MCS-51單片機(jī)中的4個8位的I/O端口P0~P3，其中P0口為三狀態(tài)雙向口，負(fù)載能力為8個TTL門電路，P1~P3口為準(zhǔn)雙向口。準(zhǔn)雙向是指用作輸入口時(shí)，口鎖存器必須先寫入“1”信號。P1~P3口的負(fù)載能力為4個TTL門電路。,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,P1口的內(nèi)部結(jié)構(gòu),單片機(jī)的四個I/O口P0~P3，其內(nèi)部電路各不相同，但是邏輯功能基本上是一樣的，為了便于理解，這里只對P1口的內(nèi)部電路進(jìn)行分析。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，P0口是數(shù)據(jù)總線，也是地址總線的低8位。P2口是地址總線的高8位。P3口是特殊功能的I/O口。實(shí)際上，只有P1口才是專供用戶使用的。,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,P1口是一個準(zhǔn)雙向的I/O口，P1口的每一位都有一個上拉電阻。每一位口線能獨(dú)立用作輸入線或輸出線，也就是說，既能作為輸入口，也能作為輸出口。對于P1口的操作有三種情況，即：輸出數(shù)據(jù)、輸入數(shù)據(jù)和讀取P1口的位狀態(tài)。,圖5-2P1口位結(jié)構(gòu),《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,輸出數(shù)據(jù),當(dāng)單片機(jī)的內(nèi)部總線某一位輸出“1”時(shí)，鎖存器D端的信號為“1”，同時(shí)“寫”信號來一個低電平脈沖，根據(jù)D觸發(fā)器的原理，Q端為“1”，端為“0”，場效應(yīng)管的控制端得到低電平，場效應(yīng)管不導(dǎo)通，P1口輸出高電平“1”。當(dāng)單片機(jī)的內(nèi)部總線某一位輸出“0”時(shí)，端為“1”，場效應(yīng)管導(dǎo)通，P1口輸出低電平“0”。,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,輸入數(shù)據(jù),《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,P1口作為輸入口時(shí)，信號來自于單片機(jī)的外部，如果外部信號為低電平“0”，讀引腳來脈沖時(shí)，三態(tài)輸入緩沖器2導(dǎo)通，低電平“0”信號到達(dá)內(nèi)部總線的D端，內(nèi)部總線與CPU相連。,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,為什么說P1口是一個準(zhǔn)雙向的輸入口呢？由圖5-3可以看出，當(dāng)場效應(yīng)管T導(dǎo)通時(shí)，無論開關(guān)K是否閉合，P1口均為低電平。為了解決這個問題，在執(zhí)行輸入指令前，先用一條輸出指令，向P1口送去高電平“1”，關(guān)閉場效應(yīng)管T；再用輸入指令，采集開關(guān)K的工作狀態(tài)。這時(shí)如果開關(guān)K斷開時(shí)，輸入信號為高電平“1”。開關(guān)K閉合時(shí)，輸入信號為低電平“0”。,圖5-3P1口作為輸入口,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,讀取P1口的位狀態(tài),《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,有時(shí)不知道P1口的輸出狀態(tài)是高電平“1”，還是低電平“0”?？梢杂靡粭l指令讀取鎖存器中的數(shù)據(jù)。這時(shí)“讀鎖存器信號”端來一個脈沖，三態(tài)輸入緩沖器1導(dǎo)通。Q端的數(shù)據(jù)通過三態(tài)輸入緩沖器1到達(dá)內(nèi)部總線的D端，再到達(dá)CPU。,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,由P1口的內(nèi)部電路可知，P1口有一個上拉電阻，當(dāng)P1口輸出高電平時(shí)，形成了拉電流，電流從單片機(jī)中流出，電阻會發(fā)熱，所以電流不能太大。當(dāng)P1口輸出低電平時(shí)，形成了灌電流，電流流入單片機(jī)，場效應(yīng)管只有0.3v的電壓，散耗功率很小，所以電流可以大一些。也就是說，一般情況下，最好用灌電流的形式輸出信號，而盡量避免使用拉電流輸出信號。,用C語言控制P1口輸出信號,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,操作P1口時(shí)，需要對P1口的寄存器聲明，在C語言的編譯器中，這項(xiàng)聲明包含在reg51.h中，在編寫程序時(shí)，要把這個頭文件包含在進(jìn)去，聲明語句如下：#include也可以對P1口的特殊寄存器聲明，其語句如下：sfrP1=0X90;,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,例5-1：圖5-4P1口的控制電路，它的主要功能是通過P1口的輸出狀態(tài)，控制相應(yīng)的發(fā)光二極管的亮與滅。,圖5-4P1口控制LED指示燈,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,P1口控制LED指示燈P1口外接8個LED發(fā)光二極管，當(dāng)P1口輸出高電平時(shí)，LED發(fā)光二極管兩端的電壓相等，均為5V，二極管中無電流，LED不亮；當(dāng)P1口輸出低電平時(shí)，LED發(fā)光二極管中有電流，LED亮。,P1口高電平,要想讓P1口高電平，可以用以下的語句：P1=0 xff;0 x表示十六進(jìn)制數(shù)。ff表示二進(jìn)制數(shù)11111111B。使用這條語句時(shí)，P10~P17均輸出高電平。,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,P1口低電平,要想讓P1口低電平，可以用以下的語句：P1=0 x00;0 x表示十六進(jìn)制數(shù)。00表示二進(jìn)制數(shù)00000000B。使用這條語句時(shí)，P10~P17均輸出低電平。,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,例5-2：用P1口控制8個發(fā)光二極管LED亮一秒鐘再滅一秒鐘，周而復(fù)始，不停閃爍。如果想讓P1口控制LED亮一秒，再滅一秒。根據(jù)圖5-3可以使用下列程序。,#includemain(){unsignedinti;while(1){P1=0 x00;,for(i=0;i<50000;i++);P1=0 xff;for(i=0;i<50000;i++);}},《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,用位操作控制P1口的輸出,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,P1口不僅可以實(shí)現(xiàn)字節(jié)操作，也可以實(shí)現(xiàn)“位”操作，但需要聲明一個“位”變量，這里用P10作為輸出信號。如果要讓P1.0輸出高電平，可以用語句P10=1;注意：這里的P必須是大寫。要讓P1.0輸出低電平，可以用語句P10=0;,例5-3：下面是一個燈塔信號燈的控制系統(tǒng)，其工作原理如圖5-5所示。,圖5-5P10口控制燈塔信號燈,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,說明,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》,圖5-5是燈塔信號燈的電氣原理圖，圖中用單片機(jī)8951構(gòu)成了一個單片機(jī)的最小系統(tǒng)，C1和R1是單片機(jī)的復(fù)位電路，P1口在復(fù)位后輸出高電平。晶振的兩端分別接在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2之間。當(dāng)P1口輸出高電平時(shí)，三極管T1和T2導(dǎo)通。光電耦合器中的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，光敏三極管導(dǎo)通，雙向二極管V導(dǎo)通，雙向可控硅VT導(dǎo)通，照明燈ZD點(diǎn)亮。P1口輸出為低電平“0”時(shí)，照明燈ZD熄滅。,#includesbitP10=P1^0;voidmain(){for(;;){P10=0;delay50ms(20);P10=1;delay50ms(20);}},voiddelay50ms(chark){unsignedinti,j;for(j=0;j下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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