关于单片机I/0口置低的引脚不能拉高的问题

　　读-修改-写指令的特点是，从端口输入(读)信号，在单片机内加以运算(修改)后，再输出(写)到该端口上。下面是几条读--修改-写指令的例子。

　　P0端口是8031单片机的总线口，分时出现数据D7一D0、低8位地址A7一AO，以及三态，用来接口存储器、外部电路与外部设备。P0端口是使用最广泛的I/O端口。

　　2、作为地址/数据复用口使用时的工作原理

　　在访问外部存储器时P0口作为地址/数据复用口使用。

　　这时多路开关‘控制’信号为‘1’，‘与门’解锁，‘与门’输出信号电平由“地址/数据”线信号决定;多路开关与反相器的输出端相连，地址信号经“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。

　　例如：控制信号为1，地址信号为“0”时，与门输出低电平，V1管截止;反相器输出高电平，V2管导通，输出引脚的地址信号为低电平。请看下图(兰色字体为电平)：

　　P0口又作为数据总线使用。在访问外部程序存储器时，P0口输出低8位地址信息后，将变为数据总线，以便读指令码(输入)。

　　在取指令期间，“控制”信号为“0”，V1管截止，多路开关也跟着转向锁存器反相输出端Q非;CPU自动将0FFH(11111111，即向D锁存器写入一个高电平‘1’)写入P0口锁存器，使V2管截止，在读引脚信号控制下，通过读引脚三态门电路将指令码读到内部总线。请看下图

　　如果该指令是输出数据，如MOVX @DPTR，A(将累加器的内容通过P0口数据总线传送到外部RAM中)，则多路开关“控制”信号为‘1’，“与门”解锁，与输出地址信号的工作流程类似，数据据由“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。

　　如果该指令是输入数据(读外部数据存储器或程序存储器)，如MOVX A，@DPTR(将外部RAM某一存储单元内容通过P0口数据总线输入到累加器A中)，则输入的数据仍通过读引脚三态缓冲器到内部总线，其过程类似于上图中的读取指令码流程图。

　　通过以上的分析可以看出，当P0作为地址/数据总线使用时，在读指令码或输入数据前，CPU自动向P0口锁存器写入0FFH，破坏了P0口原来的状态。因此，不能再作为通用的I/O端口。大家以后在系统设计时务必注意，即程序中不能再含有以P0口作为操作数(包含源操作数和目的操作数)的指令。

　　二、P1端口的结构及工作原理

　　P1口的结构最简单，用途也单一，仅作为数据输入/输出端口使用。输出的信息有锁存，输入有读引脚和读锁存器之分。P1端口的一位结构见下图.

　　由上图可见，要正确地从引脚上读入外部信息，必须先使场效应管关断，以便由外部输入的信息确定引脚的状态。为此，在作引脚读入前，必须先对该端口写入l。具有这种操作特点的输入/输出端口，称为准双向I/O口。8051单片机的P1、P2、P3都是准双向口。P0端口由于输出有三态功能，输入前，端口线已处于高阻态，无需先写入l后再作读操作。

　　P1口的结构相对简单，前面我们已详细的分析了P0口，只要大家认真的分析了P0口的工作原理，P1口我想大家都有能力去分析，这里我就不多论述了。

　　单片机复位后，各个端口已自动地被写入了1，此时，可直接作输入操作。如果在应用端口的过程中，已向P1一P3端口线输出过0，则再要输入时，必须先写1后再读引脚，才能得到正确的信息。此外，随输入指令的不同，H端口也有读锁存器与读引脚之分。

　　三、P2端口的结构及工作原理:

　　P2端口的一位结构见下图：

　　对于8031单片机必须外接程序存储器才能构成应用电路(或者我们的应用电路扩展了外部存储器)，而P2端口就是用来周期性地输出从外存中取指令的地址(高8位地址)，因此，P2端口的多路开关总是在进行切换，分时地输出从内部总线来的数据和从地址信号线上来的地址。因此P2端口是动态的I/O端口。输出数据虽被锁存，但不是稳定地出现在端口线上。其实，这里输出的数据往往也是一种地址，只不过是外部RAM的高8位地址。

　　在输入功能方面，P2端口与P0和H端口相同，有读引脚和读锁存器之分，并且P2端口也是准双向口。

　　可见，P2端口的主要特点包括：

　　①不能输出静态的数据;

　　②自身输出外部程序存储器的高8位地址;

　　②执行MOVX指令时，还输出外部RAM的高位地址，故称P2端口为动态地址端口。

　　即然P2口可以作为I/O口使用，也可以作为地址总线使用，下面我们就不分析下它的两种工作状态。

　　1、作为I/O端口使用时的工作过程

　　当没有外部程序存储器或虽然有外部数据存储器，但容易不大于256B，即不需要高8位地址时(在这种情况下，不能通过数据地址寄存器DPTR读写外部数据存储器)，P2口可以I/O口使用。这时，“控制”信号为“0”，多路开关转向锁存器同相输出端Q，输出信号经内部总线→锁存器同相输出端Q→反相器→V2管栅极→V2管9漏极输出。

　　由于V2漏极带有上拉电阻，可以提供一定的上拉电流，负载能力约为8个TTL与非门;作为输出口前，同样需要向锁存器写入“1”，使反相器输出低电平，V2管截止，即引脚悬空时为高电平，防止引脚被钳位在低电平。读引脚有效后，输入信息经读引脚三态门电路到内部数据总线。

　　2、作为地址总线使用时的工作过程

　　P2口作为地址总线时，“控制”信号为‘1’，多路开关车向地址线(即向上接通)，地址信息经反相器→V2管栅极→漏极输出。由于P2口输出高8位地址，与P0口不同，无须分时使用，因此P2口上的地址信息(程序存储器上的A15~A8)功数据地址寄存器高8位DPH保存时间长，无须锁存。

　　四、P3端口的结构及工作原理

　　P3口是一个多功能口，它除了可以作为I/O口外，还具有第二功能，P3端口的一位结构见下图。

　　P3口的特殊功能(即第二功能)：

　　1、串行I/O处于运行状态(RXD,TXD);

　　2、打开了处部中断(INT0,INT1);

　　3、定时器/计数器处于外部计数状态(T0,T1)

　　4、执行读写外部RAM的指令(RD,WR)

　　在应用中,如不设定P3端口各位的第二功能(WR,RD信叼的产生不用设置),则P3端口线自动处于第一功能状态，也就是静态I/O端口的工作状态。在更多的场合是根据应用的需要，把几条端口线设置为第二功能，而另外几条端口线处于第一功能运行状态。在这种情况下，不宜对P3端口作字节操作，需采用位操作的形式。

　　端口的负载能力和输入/输出操作:

　　P0端口能驱动8个LSTTL负载。如需增加负载能力，可在P0总线上增加总线驱动器。P1，P2，P3端口各能驱动4个LSTTL负载。

　　前已述及，由于P0-P3端口已映射成特殊功能寄存器中的P0一P3端口寄存器，所以对这些端口寄存器的读/写就实现了信息从相应端口的输入/输出。例如：

　　MOV A， P1 ;把Pl端口线上的信息输入到A

　　MoV P1， A ;把A的内容由P1端口输出

　　MOV P3， #0FFH ;使P3端口线各位置l

　　在这节课我们已将51单片机的4个8位的并行口跟大家一起来分析了一下，在后面的章节中我们将还会与外设一起来与大家学习。