单片机p3.6 80C51单片机的IO口(五) – P3口内部结构与工作原理|产品选型|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

80C51单片机的IO口(五) – P3口内部结构与工作原理

P3口的内部逻辑结构如下图所示，由1个输出锁存器、3个输入缓冲器（其中2个为三态缓冲器）、1个与非门和输出驱动电路组成。输出驱动电路与P1、P2口相同，内部有上拉电阻。

P3口的内部逻辑结构

P3口具备以下两种功能：

1. 作为通用I/O口（可字节或位寻址）

内部硬件自动将第二功能输出线W上的电平置“1”。这个时候：

当口线用作输出时，内部总线上的电平状态与输出引脚状态相同；

当口线用作输入时，先要向锁存器写入“1”，使与非门的输出为低电平，进而使MOS管T截止，引脚处于高阻状态。引脚上的数据在“读引脚”信号有效时，通过2个输入缓冲器进入内部数据总线。

从以下分析可知，P3口在用作通用I/O口时，也是准双向口。

2. 作为第二功能口（不进行字节或位寻址）

内部硬件自动将锁存器的Q端电平置“1”。P3口各引脚的第二功能定义如下：

（1）输出

与非门对第二功能是畅通的，引脚状态与第二功能输出相同。

P3.1 ：TXD（串行口输出）

P3.6 ：WR（片外数据存储器“写”选通控制输出）

P3.7 ：RD（片外数据存储器“读”选通控制输出）

（2）输入

锁存器的Q端电平和第二功能输出线W电平都被内存硬件自动置“1”。与非门输出为低电平，进而使MOS管T截止，引脚处于高阻状态。引脚信号经输入缓冲器（非三态缓冲器）进入内部第二功能输入线。

P3.0 ：RXD（串行口输入）

P3.2 ：INT0（外部中断0输入）

P3.3 ：INT1（外部中断1输入）

P3.4 ：T0（定时器0的外部输入）

P3.5 ：T1（定时器1的外部输入）

P3口第二功能的具体用法将在后期相关功能学习时进行介绍。请保持关注。

详解51系列单片机引脚及功能

51系列单片机有各种封装形式，这里以40引脚双列直插DIP形式的封装来进行介绍，如图1.1所示。其中正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。

图1.1　8051双列直插式的引脚配置

有些新型的单片机在引脚数量以及功能上都略有区别，但都是基于51系列单片机内核。这里介绍的内容同样适用于新型的单片机。下面介绍51系列单片机的引脚功能，这些是学习单片机程序设计必须要了解和掌握的基础知识。

❑电源引脚：主要负责单片机的供电，有两根引脚。VCC(Pin40)为正电源端，接5.0V电压;GND(Pin20)为接地端。

❑外接晶振或外部振荡器引脚：主要负责为单片机的运行提供时钟振荡器，主要有两根引脚。其中，XTAL1(Pin19)为时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端;XTAL2(Pin18)为时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。

8051单片机的时钟振荡器有两种工作方式。一种是片内时钟振荡方式，在18和19脚外接石英晶体和振荡电容，振荡电容的值一般取10～30pF。另外一种是外部时钟方式，由外部直接提供时钟源。

❑P0口：即P0.0～P0.7(Pin39～Pin32)，输入输出脚，可用于8位并行I/O口或分时复用为地址和数据总线。

P0定义为I/O口时，为准双向I/O口，需外接上拉电阻，在程序中向该端口写入1后，成为高阻抗输入口。P0口作为输出口时，每个引脚可以负载8个TTL。在外扩存储器时，可定义为低8位地址/数据线。

❑P1口：即P1.0～P1.7(Pin1～Pin8)，输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P1口内部已经具有上拉电阻，为8位准双向I/O口，能负载4个TTL;在Flash编程和校验时，定义为低8位地址线。

❑P2口：即P2.0～P2.7(Pin21～Pin28)，输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P2口内部已经具有上拉电阻，为8位准双向I/O口，能负载4个TTL;当访问外部存储器时，定义为高8位地址线。

❑P3口：即P3.0～P3.7(Pin10～Pin17)，输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P3口内部已经具有上拉电阻，为8位准双向I/O口，能负载4个TTL。

P3口每个引脚都具有第二功能。引脚P3.0(RXD)和引脚P3.1(TXD)分别为串行数据的接收和发送端口，用于串行数据传输;引脚P3.2和引脚P3.3为外部中断请求，分别用于

和

的中断输入;引脚P3.4(T0)和引脚P3.5(T1)，分别为定时器/计数器T0和T1的外部计数输入端;引脚P3.6(

)和引脚P3.7(

)用于读写单片机片外RAM存储器，分别是外部数据写选通信号和读选通信号。

❑RST(Pin9)：单片机内部CPU的复位信号输入端。在单片机的振荡器启动后，该引脚置两个机器周期以上高电平，便可以实现复位。

❑

(Pin30)：地址锁存使能端和编程脉冲输入端。

当访问外部程序存储器时，ALE引脚的负跳变将低8位地址打入锁存;而非访问内部程序存储器时，ALE引脚将有一个1/6振荡频率的正脉冲信号，该信号可以用于外部计数或时钟信号。当访问外部数据存储器(执行MOVX类指令)时，ALE引脚会跳过一个脉冲。另外，对8EH单元的特殊功能寄存器的D0位置1，可禁止ALE输出，只有在执行MOVX或MOVC类指令时，ALE才被激活，仍输出锁存有效。在执行片外程序代码时，该设定禁止ALE位无效。

❑