单片机IO口结构及工作原理一、P0端口的结构及工作原理P0端口8位中的一位结构图见下图
由上图可见P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。下面先分析组成P0口的各个部分先瞧输入缓冲器在P0口中有两个三态的缓冲器在其的输出端可以就是高电平、低电平同时还有一种就就是高阻状态或称为禁止状态上面一个就是读锁存器的缓冲器下面一个就是读引脚的缓冲器读取P0、X引脚上的数据要使这个三态缓冲器有效引脚上的数据才会传输到内部数据总线上。D锁存器在51单片机的32根IO口线中都就是用一个D触发器来构成锁存器的。D端就是数据输入端CP就是控制端也就就是时序控制信号输入端Q就是输出端Q非就是反向输出端。多路开关在51单片机中不需要外扩展存储器时P0口可以作为通用的输入输出端口即IO使用对于8031内部没有ROM的单片机或者编写的程序超过了单片机内部的存储器容量需要外扩存储器时P0口就作为‘地址数据’总线使用。这个多路选择开关就就是用于选择就是做为普通IO口使用还就是作为‘数据地址’总线使用的选择开关了。当多路开关与下面接通时P0口就是作为普通的IO口使用的当多路开关就是与上面接通时P0口就是作为‘地址数据’总线使用的。输出驱动部份P0口的输出就是由两个MOS管组成的推拉式结构也就就是说这两个MOS管一次只能导通一个当V1导通时V2就截止当V2导通时V1截止。
f单片机IO口结构及工作原理P0口作为IO端口使用时多路开关的控制信号为0低电平V1管截止多路开关就是与锁存器的Q非端相接的即P0口作为IO口线使用。作为地址数据线使用时多路开关的控制信号为1V1管由地址数据线决定多路开关与地址数据线连接。输出过程1、IO输出工作过程当写锁存器信号CP有效数据总线的信号→锁存器的输入端D→锁存器的反向输出Q非端→多路开关→V2管的栅极→V2的漏极到输出端P0、X。这时多路开关的控制信号为低电平0V1管就是截止的所以作为输出口时P0就是漏极开路输出类似于OC门当驱动上接电流负载时需要外接上拉电阻。下图就就是由内部数据总线向P0口输出数据的流程图红色箭头。
2、地址输出过程控制信号为1地址信号为“0”时与门输出低电平V1管截止反相器输出高电平V2管导通输出引脚的地址信号为低电平。
f单片机IO口结构及工作原理
反之控制信号为“1”、地址信号为“1”“与门”输出为高电平V1管导通反相器输出低电平r