51單片機的P0口工作原理詳細講解
在訪問外部存儲器時P0口作為地址/數據復用口使用。
這時多路開關‘控制’信號為‘1’,‘與門’解鎖,‘與門’輸出信號電平由“地址/數據”線信號決定;多路開關與反相器的輸出端相連,地址信號經“地址/數據”線→反相器→V2場效應管柵極→V2漏極輸出。
例如:控制信號為1,地址信號為“0”時,與門輸出低電平,V1管截止;反相器輸出高電平,V2管導通,輸出引腳的地址信號為低電平。請看下圖(蘭色字體為電平):

反之,控制信號為“1”、地址信號為“1”,“與門”輸出為高電平,V1管導通;反相器輸出低電平,V2管截止,輸出引腳的地址信號為高電平。請看下圖(蘭色字體為電平):

可見,在輸出“地址/數據”信息時,V1、V2管是交替導通的,負載能力很強,可以直接與外設存儲器相連,無須增加總線驅動器。
P0口又作為數據總線使用。在訪問外部程序存儲器時,P0口輸出低8位地址信息后,將變為數據總線,以便讀指令碼(輸入)。
在取指令期間,“控制”信號為“0”,V1管截止,多路開關也跟著轉向鎖存器反相輸出端Q非;CPU自動將0FFH(11111111,即向D鎖存器寫入一個高電平‘1’)寫入P0口鎖存器,使V2管截止,在讀引腳信號控制下,通過讀引腳三態門電路將指令碼讀到內部總線。請看下圖

如果該指令是輸出數據,如MOVX @DPTR,A(將累加器的內容通過P0口數據總線傳送到外部RAM中),則多路開關“控制”信號為‘1’,“與門”解鎖,與輸出地址信號的工作流程類似,數據據由“地址/數據”線→反相器→V2場效應管柵極→V2漏極輸出。
如果該指令是輸入數據(讀外部數據存儲器或程序存儲器),如MOVX A,@DPTR(將外部RAM某一存儲單元內容通過P0口數據總線輸入到累加器A中),則輸入的數據仍通過讀引腳三態緩沖器到內部總線,其過程類似于上圖中的讀取指令碼流程圖。
通過以上的分析可以看出,當P0作為地址/數據總線使用時,在讀指令碼或輸入數據前,CPU自動向P0口鎖存器寫入0FFH,破壞了P0口原來的狀態。因此,不能再作為通用的I/O端口。大家以后在系統設計時務必注意,即程序中不能再含有以P0口作為操作數(包含源操作數和目的操作數)的指令。
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