51单片机多功能端口P3口的用法解析
p3口是一个多功能端口，对比p1的结构图不难看出，p3口与p2口的差别在于多了与非门和缓冲器。正是这两个部分，使得p3口除了具有p1口的准双向i/o功能之外，还可以使用各引脚所具有的第二功能。
与非门的作用实际上是一个开关，决定是输出锁存器上的数据还是输出第二功能w的信号。wr和rd三个第二输出功能引脚。当w=1时，输出q端信号；当q=1时，可输出w线信号。编程时，可不必事先由软件设置p3口为通用i/o口还是第二功能。
当cpu对p3口进行特殊功能寄存器寻址访问时,由内部硬件自动将第二功能输出线w置1,这时p3口为通用i/o口;当cpu不把p3口作为特殊功能寄存器寻址访问时,即可用作第二功能输出/输入线时,由内部硬件使锁存器q=1.p3口可作为通用i/o口使用时,工作原理与p1口类似.
p3口作为通用i/o进行特殊功能寄存器寻址时,第二输出端w保持高电平,打开与非门,所以d锁存器输出端q的状态可通过与非门送至fet场效应管输出,这是作通用i/o输出的情况.当p3口作为输入使用(即cpu读引脚状态)时,同p0-p2口一样,先用软件向口锁存器写入1,即使d锁存器q端保持为1,与非门输出为0,fet场效应管截止,引脚端可作为高阻输入.
当cpu发出读命令时,使缓冲器上的读引脚信号有效,三态缓冲器导通,于是引脚的状态经缓冲器2,缓冲器1送到cpu内部总线.当p3口用于第二功能时,8个引脚可独立定义.当某个被用作第二功能时,该位的d端锁存器q应被内部硬件置1,使与非门对第二输出功能端w是畅通的.第二输出功能端w可为txd,wr和rd三个第二输出功能引脚.
例如,某一位被选择为rd功能,则该位的w线上即rd控制信号状态通过与非门和fet输出引脚端.由于d锁存器q端已被置1,w线不作第二功能输出时保持为1,场效应管fet截止,该引脚为高阻输入,此时,第二输入功能为:rxd,into,int1,to和t1. 由于端口不作为通用i/o口,读引脚信号无效,三态缓冲器不导通,某位引脚的第二输入功能信号经缓冲器2送入功能端,然后再进入各自的第二功能处理机构.
综上所述,p0口的输出级与p1-p3口的输出级在结构上是不同的,因此,它们的负载能力和接口要求也是各不相同.下面我们回顾一下四个端口的特点:
p0口与其他口号不同,它的输出级无上拉电阻.当把它用作通用i/o口使用时,输出极是开漏电路, 故用作输出时需外接上拉电阻,用作输入时应先向口锁存器写1;把它当作地址/数据总线时,则无需外接上拉电阻,也无需先写1.p0口的每一位输出可驱动8个ttl负载.
p1-p3口的输出级外接有内部上拉电阻,它们的每一位输出可驱动4个ls型ttl负载输入端.由于它们的输出级具有上拉电阻,所以无需外接上拉电阻.p1-p3口也都是准双向口,即作输入时,必须先在相应端口锁存器写1.
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