文章目錄
- 89C51單片機引腳信息
- 單片機IO端口內部結構
- 單片機IO引腳輸出應用
- 單片機IO引腳輸入應用
- 總結
89C51單片機引腳信息
我們在學習使用任何芯片到時候，可能第一個要注意的就是芯片的引腳信息了，因為我們必須弄懂每個引腳的功能才能更好的設計出對應的電路。本文就來說下89C51單片機的引腳IO端口及應用，學習單片機的IO口的應用也是入門單片機的第一步。
上圖是89C51單片機的封裝引腳圖，89C51單片機有4個IO端口為P0~P3，每個端口有8個引腳，分別對應8個位0~7，每個端口的引腳都可以作為輸入輸出使用。
單片機IO端口內部結構
其中P3端口有複用功能，比如串口和外部中斷功能等，從上兩張圖中引腳信息也可以看出。
在有使用外部存儲器時，P2用作訪問外部總線的高8位地址，P0端口用作分時訪問外部總線低8位地址和8位數據。
另外P0口沒有內部上拉電阻，是一個真正的雙向口，引腳內的是一個開漏結構。
P1、P2、P3口的位結構都有一個上拉電阻，因而被稱為"準雙向口"。正是由於此上拉電阻的存在，所以有些時候P1、P2、P3端口的引腳的外部上拉電阻可以省略，P0端口的引腳某些時候需要考慮使用上拉電阻。下面就以P1端口為例，介紹下單片機引腳輸入輸出功能的應用。
單片機IO引腳輸出應用
單片機IO引腳作為輸出時，其實就是控制其引腳內部開關管的通斷，從而使引腳輸出對應的高低電平。下面給出一張控制led燈的電路圖，並講解IO輸出高低電平的控制過程。
上圖中使用P1端口的一個引腳控制一個Led燈，紅色剪頭已經指出了Led亮時電流的流向，主要就是控制引腳內部的開關管的通斷來控制Led燈亮滅。
如上圖所示，輸出數據0時，IO引腳內部開關管導通，從而使IO引腳低電平接地，所以Led燈亮。
當內部總線輸出數據為1時，IO引腳內部開關管截止，IO引腳與地斷開，通過內部上拉電阻連接到Vcc，所以Led滅。
單片機IO引腳輸入應用
單片機IO引腳作為輸入時，主要通過外部不同的高低電平輸入，從而讀出對應的數據1和0的過程，下面就以一張按鍵輸入電路為例講解按鍵的識別過程。
從上圖中可以很直觀的知道，在IO引腳作為輸入時，需要先控制其內部開關管斷開，不然開關管導通會使IO引腳一直接地，從而讀到的會一直是0。在配置開關管斷開後，我們就可以讀IO引腳數據了，如果讀到1，說明按鍵沒有按下，引腳通過上拉電阻接到電源Vcc，如果讀到0，說明按鍵按下，引腳通過按鍵連接到地。這樣我們就可以判斷按鍵按下了。
總結：
1.單片機每一個I/O口都可以獨立地作輸入或輸出口使用，但P0和P2在訪問外部存儲器時作地址/數據總線，此時它們將不能再作為I/O口使用。
2.當I/O口作為輸入時，必須通過程序輸出1使內部開關管截止，這樣從"管腳Px.x"輸入的信號才能在"讀管腳"信號的幫助下被正確讀走。
3.P1、P2、P3因為內部上拉電阻而被稱為"準雙向口"。在作輸入時，上拉電阻將"管腳Px.x"拉高並在外設輸入低電平時向外輸出電流。
4.P0口沒有內部上拉電阻，是一個真正的雙向口。作輸入時因開漏結構而浮地。
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