51單片機的P0口工作原理詳細講解

2、作為地址/數據復用口使用時(shí)的工作原理

在訪(fǎng)問(wèn)外部存儲器時(shí)P0口作為地址/數據復用口使用。

這時(shí)多路開(kāi)關(guān)‘控制’信號為‘1’，‘與門(mén)’解鎖，‘與門(mén)’輸出信號電平由“地址/數據”線(xiàn)信號決定;多路開(kāi)關(guān)與反相器的輸出端相連，地址信號經(jīng)“地址/數據”線(xiàn)→反相器→V2場(chǎng)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(shí)，與門(mén)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(mén)”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(jiàn)，在輸出“地址/數據”信息時(shí)，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(wú)須增加總線(xiàn)驅動(dòng)器。

P0口又作為數據總線(xiàn)使用。在訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲器時(shí)，P0口輸出低8位地址信息后，將變?yōu)閿祿偩€(xiàn)，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(kāi)關(guān)也跟著(zhù)轉向鎖存器反相輸出端Q非;CPU自動(dòng)將0FFH(11111111，即向D鎖存器寫(xiě)入一個(gè)高電平‘1’)寫(xiě)入P0口鎖存器，使V2管截止，在讀引腳信號控制下，通過(guò)讀引腳三態(tài)門(mén)電路將指令碼讀到內部總線(xiàn)。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(guò)P0口數據總線(xiàn)傳送到外部RAM中)，則多路開(kāi)關(guān)“控制”信號為‘1’，“與門(mén)”解鎖，與輸出地址信號的工作流程類(lèi)似，數據據由“地址/數據”線(xiàn)→反相器→V2場(chǎng)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(guò)P0口數據總線(xiàn)輸入到累加器A中)，則輸入的數據仍通過(guò)讀引腳三態(tài)緩沖器到內部總線(xiàn)，其過(guò)程類(lèi)似于上圖中的讀取指令碼流程圖。

通過(guò)以上的分析可以看出，當P0作為地址/數據總線(xiàn)使用時(shí)，在讀指令碼或輸入數據前，CPU自動(dòng)向P0口鎖存器寫(xiě)入0FFH，破壞了P0口原來(lái)的狀態(tài)。因此，不能再作為通用的I/O端口。大家以后在系統設計時(shí)務(wù)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。