1.1、C51 GPIO -- 简介

时间:2024-03-26 17:39:18
  • STC89C51本身内含40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中端口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,STC89C51可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程。

  • STC89C51为40脚双列直插封装的8位通用微处理器,采用使用经典的MCS-51内核。在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有:XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振。RST/Vpd(9脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。VCC(40脚)和GND(20脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O脚,其功能用途由软件定义,在本设计中,P0端口(32~39脚)被定义为N1功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13脚定义为IR输入端,10脚和11脚定义为I2C总线控制端口,分别连接N1的SDAS(18脚)和SCLS(19脚)端口,12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口,连接主板CPU的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。

  • P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O 口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间**内部上拉电阻。在Flash 编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
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  • P1口:P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。与AT89C51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX)。Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。
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  • P2口:P2是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @RI指令)时,P2口输出P2锁存器的内容。Flash编程或校验时,P2亦接收高位地址和一些控制信号。
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  • P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流(IIL)。P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能P3口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
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  • P3口的第二功能

IO口 第二功能
P3.0(RXD) 串行数据接收端
P3.1(TXD) 串行数据发送端
P3.2(INT0) 外部中断0输入
P3.3(INT1) 外部中断1输入
P3.4(T0) Timer0计数器输入
P3.5(T1) Timer1计数器输入
P3.6(WR) 写外部存储器的脉冲输出
P3.7(RD) 读外部存储器的脉冲输出
  • RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

  • ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个AL脉冲。对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。该位置位后,只有一条 MOVX 和MOVC指令才能将ALE**。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE禁止位无效。

  • PSEN:程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89C51由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲。在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号。

  • EA/VPP:外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址为0000H—FFFFH),EA端必须保持低电平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平(接Vcc端),CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时,该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp,当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。

  • XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。

  • XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

  • P0、P1、P2、P3口区别
    1、意思不同
    P0口作输出口用时,需加上拉zhi电阻。P0口有复用功能。当dao对外部存储器进行读写操作时,P0口先是提供外部存储器的低8位地址,供外部存储器地址锁存器锁存,然后充当数据线,用于写出或读入数据。P1口、P2口只是普通IO口。
    2、功能不同
    P0口第一个功能是数据接口,第二个功能是地址低八位,P2口第二个功能是地址高八位。另外除了P0口没有内部上拉电阻外,其他三个都有内部上拉电阻。
    3、用法
    信号输出和交互接口,编程可以确定不同的功能,例如连接液晶屏,作为控制信号输出输入等。由于没有端口复用功能,所以,P0口的V1变成了一个上拉电阻。由于内部就有上拉电阻,所以,作为GPIO时,P1口不需要接上拉电阻,当然,您接了也没关系啦,就相当于两个上拉电阻并联。

  • 基本功能
    1、P1 就没多少功能,就是个准双向I/O口。
    2、P0当准IO口使用,也就是既可以用作输出口,也可以用作输入口。
    3、P3口除了是个准双向I/O口外,第二功能很重要。

  • 扩展
    1、P0口:真正的双向口,输出锁存,输入缓冲,输入前要先置1(KEIL包含的头文件已经有动作了,如果用汇编,要人工置1),输出为漏极开路,输出一般都要上拉电阻。输入为高阻态,能驱动8个TTL负载。当有片外存储器时,作数据线使用。 
    2、P1口:最简单的口,输入也要先置1,无高阻态,只能是输出或者输入。能驱动4个TTL负载。 
    3、P2口:I/O(输入/输出)与P1口一样,当有片外存储器时,作地址线使用,寻址64K片外数据存储器。能驱动4个TTL负载。 
    4、P3口:I/O(输入/输出)与P1口一样,但无论输入输出都要先置1。具有很多复用功能。