MCS-51单片机输入输出口
8051有4组8位I/O口:P0,P1,P2和P3口,P1,P2和P3为准双向口,P0口则为双向三态输入输出口,下面我们分别介绍这几个口线:
·P0口和P2口:
右图为P0口和P2口其中一位的电路图,由图可见,电路中包含一个数据输出锁存器和两个三态数据输入缓冲器,另外还有一个数据输出的驱动和控制电路.这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器,外部程序存储器和I/O扩展口,而不能象P1,P3直接用作输出口.它们一起可以作为外部地址总线,P0口身兼两职,既可作为地址总线,也可作为数据总线.参考图2.
P2口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15,P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7.外部的程序存储器由PSEN信号选通,数据存储器则由WR和RD读写信号选通,因为216=64k,所以8051最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器.

·P1口:
右图为P1口其中一位的电路图,P1口为8位准双向口,每一位均可单独定义为输入或输出口,当作为输入口时,1写入锁存器,Q(非)=0,T2截止,内上拉电阻将电位拉至"1",此时该口输出为1,当0写入锁存器,Q(非)=1,T2导通,输出则为0.
作为输入口时,锁存器置1,Q(非)=0,T2截止,此时该位既可以把外部电路拉成低电平,也可由内部上拉电阻拉成高电平,正因为这个原因,所以P1口常称为准双向口.需要说明的是,作为输入口使用时,有两种情况,其一是:首先是读锁存器的内容,进行处理后再写到锁存器中,这种操作即读—修改—写操作,象JBC(逻辑判断),CPL(取反),INC(递增),DEC(递减),ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作.其二是:读P1口线状态时,打开三态门G2,将外部状态读入CPU.

·P3口:
P3口的电路如上图所示,P3口为准双向口,为适应引脚的第二功能的需要,增加了第二功能控制逻辑,在真正的应用电路中,第二功能显得更为重要.由于第二功能信号有输入输出两种情况,我们分别加以说明.
P3口的输入输出及P3口锁存器,中断,定时/计数器,串行口和特殊功能寄存器有关,P3口的第一功能和P1口一样可作为输入输出端口,同样具有字节操作和位操作两种方式,在位操作模式下,每一位均可定义为输入或输出.
我们着重讨论P3口的第二功能,P3口的第二功能各管脚定义如下:
·P3.0 串行输入口(RXD)
·P3.1 串行输出口(TXD)
·P3.2 外中断0(INT0)
·P3.3 外中断1(INT1)
·P3.4 定时/计数器0的外部输入口(T0)
·P3.5 定时/计数器1的外部输入口(T1)
·P3.6 外部数据存储器写选通(WR)
·P3.7 外部数据存储器读选通(RD)
对于第二功能为输出引脚,当作I/O口使用时,第二功能信号线应保持高电平,与非门开通,以维持从锁存器到输出口数据输出通路畅通无阻.而当作第二功能口线使用时,该位的锁存器置高电平,使与非门对第二功能信号的输出是畅通的,从而实现第二功能信号的输出.对于第二功能为输入的信号引脚,在口线上的输入通路增设了一个缓冲器,输入的第二功能信号即从这个缓冲器的输出端取得.而作为I/O口线输入端时,取自三态缓冲器的输出端.这样,不管是作为输入口使用还是第二功能信号输入,输出电路中的锁存器输出和第二功能输出信号线均应置"1".