韓彩霞

(江漢大學(xué)文理學(xué)院，湖北 武漢 430056)

1.8位并行I/O口P0口的使用

我們通過(guò)如下實(shí)例來(lái)說(shuō)明P0口使用中需要注意的問(wèn)題。

如：在51單片機(jī)的P 0.7上接開(kāi)關(guān)，P2.3上接LED，開(kāi)關(guān)控制LED的點(diǎn)亮和熄滅(開(kāi)關(guān)閉合，LED點(diǎn)亮；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，LED熄滅)。電路如圖1所示。主程序如下：

#include

sbit K1=P0^7；

sbit LED=P2^3；

voidmain(void)

{while(1)

{if(K1==0)

{LED=1； //燈亮

}

else{LED=0； //燈滅

}

}

}

圖1 開(kāi)關(guān)控制LED圖(不接上拉電阻)

把上述程序在KeilC軟件中進(jìn)行編譯沒(méi)有錯(cuò)誤后，生成HEX文件。然后進(jìn)行proteus軟件仿真。仿真結(jié)果如圖2所示。

圖2 開(kāi)關(guān)控制LED仿真圖(不接上拉電阻)

由圖2(a)可以看出，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)P0.7引腳電平為灰色顯示，表示是高阻抗?fàn)顟B(tài)(這里可以把它看作是低電平)。由圖2(b)可知：仿真開(kāi)始后(開(kāi)關(guān)從(a)圖變化到(b)圖的狀態(tài))無(wú)論開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或閉合，LED的狀態(tài)都沒(méi)有變化，也就是說(shuō)開(kāi)關(guān)根本沒(méi)有控制LED的點(diǎn)亮或熄滅。

下面我們把圖1改成圖3的形式，即在P0.7引腳上外接一個(gè)上拉電阻R1，程序沒(méi)有變化，同樣進(jìn)行如上的proteus軟件仿真，仿真結(jié)果如圖3(a)、(b)所示。

圖3 開(kāi)關(guān)控制LED仿真圖(接上拉電阻)

由圖3(a)可以看出，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)P0.7引腳旁電平為紅色顯示，表示為高電平。由圖3(b)可知：仿真開(kāi)始后(開(kāi)關(guān)從(a)圖變化到(b)圖的狀態(tài))開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，LED熄滅；開(kāi)關(guān)閉合，LED點(diǎn)亮。實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)控制LED點(diǎn)亮或熄滅。

出現(xiàn)上面的情況是由于51單片機(jī)P0口內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的。

因?yàn)?1單片機(jī)P0口內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，所以圖2(a)中P0.7為高阻抗?fàn)顟B(tài)(低電平)，要使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)P0.7呈現(xiàn)高電平，須外接上拉電阻，如圖3所示，這樣在P0口才能有真正的高電平輸出。

那么是不是使用P0口時(shí)都需要外接上拉電阻呢？通過(guò)以下分析來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。

我們把圖3改成如圖4所示的形式。同樣進(jìn)行proteus軟件仿真，仿真結(jié)果如圖4所示。

圖4 開(kāi)關(guān)控制LED 仿真圖

由圖4(a)和(b)可以看出，無(wú)論開(kāi)關(guān)斷開(kāi)還是閉合，LED的狀態(tài)始終沒(méi)有。這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)斷開(kāi)或閉合引腳P0.7始終是高電平。我們把圖4中P0.7口上接的電阻去掉，得到圖5的形式。同樣進(jìn)行proteus軟件仿真，仿真結(jié)果如圖5所示。

圖5 開(kāi)關(guān)控制LED仿真圖

由圖5我們可以看出，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或閉合可以控制LED熄滅或點(diǎn)亮。

從以上分析可知：當(dāng)使用P0口時(shí)，如需要在P0口上出現(xiàn)高電平時(shí)(如圖3所示)，才需要在P0口上外接上拉電阻。

這一點(diǎn)在使用51單片機(jī)P0口時(shí)一定要注意的，否則就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

但是，對(duì)于51單片機(jī)的其它3個(gè)I/O口來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗鼈冏陨韮?nèi)部有上拉電阻，所以就不存在以上的情況。

2.并行I/O口P2口作為輸入/輸出口的使用

2.1 并行I/O口P2或作為輸入口使用或作為輸出口使用

我們通過(guò)以下實(shí)例來(lái)分析問(wèn)題。如圖6所示，在P2口的P2.0和2.1分別接有開(kāi)關(guān)K1和K2，在P3口的P3.0和P3.1分別接有LED1和LED2，實(shí)現(xiàn)把開(kāi)關(guān)K1、K2的四種狀態(tài)(K1、K2全閉合；K1閉合、K2斷開(kāi)；K1斷開(kāi)、K2閉合；K1、K2全斷開(kāi))反應(yīng)到LED1和LED2上。(即開(kāi)關(guān)閉合對(duì)應(yīng)的LED點(diǎn)亮，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)對(duì)應(yīng)的LED熄滅)程序如下所示。

#include

voidmain(void)

{char a；

a=P2； //把開(kāi)關(guān)狀態(tài)讀入，送給變量a(P2口作為輸入口使用)

a=a&03； //保留開(kāi)關(guān)狀態(tài)(P2.0和P2.1)

P3=～a；//開(kāi)關(guān)狀態(tài)取反后送給LED(P3口作為輸出口使用)}

圖6 兩個(gè)開(kāi)關(guān)控制兩個(gè)LED仿真圖

由圖6(在此只給出開(kāi)關(guān)K1、K2的兩種狀態(tài))可知：開(kāi)關(guān)K1、K2的閉合斷開(kāi)可以控制LED1、LED2的點(diǎn)亮和熄滅。

2.2 并行I/O口P2既作輸入口又作輸出口使用

把圖6改成圖7的形式，在P2口的P2.0和2.1分別接有開(kāi)關(guān)K1和K2，在P2口的P2.2和P2.3分別接有LED1和LED2，同樣完成上述的功能，即把開(kāi)關(guān)K1、K2的四種狀態(tài)反應(yīng)到LED1和LED2上。同時(shí)，程序改成如下的形式。

#include

voidmain(void)

{char a；

a=P2； //把開(kāi)關(guān)狀態(tài)讀入，送給變量a(P2口作為輸入口使用)

a=a&03； //保留開(kāi)關(guān)狀態(tài)(P2.0和P2.1)

P2=～a<<2；//開(kāi)關(guān)狀態(tài)取反，左移兩位送給LED(P2口作為輸出口使用)

}

圖7 兩個(gè)開(kāi)關(guān)控制兩個(gè)LED仿真圖

由圖7(在此只給出開(kāi)關(guān)K1、K2的兩種狀態(tài))可知：開(kāi)關(guān)K1、K2的閉合斷開(kāi)不能控制LED1、LED2的點(diǎn)亮和熄滅。

出現(xiàn)以上情況是由于在圖7中P2口既作為輸入口使用又作為輸出口使用時(shí)，由于P2口內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，需要先給P2口輸入“1”，然后才能正確讀入開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。我們把上述程序修改成如下形式：

#include

voidmain(void)

{char a；

P2=0xff；//P2口作為輸入口使用時(shí)，先寫(xiě)1

a=P2； //把開(kāi)關(guān)狀態(tài)讀入，送給變量a(P2口作為輸入口使用)

a=a&03；//保留開(kāi)關(guān)狀態(tài)(P2.0和P2.1)

P2=～a<<2；//開(kāi)關(guān)狀態(tài)取反，左移兩位送給LED(P2口作

為輸出口使用)

}

即在程序開(kāi)始增加語(yǔ)句：P2=0xff；(P2口作為輸入口使用時(shí)，先輸入1)，同樣進(jìn)行仿真后就可以完成上述的要求。

由以上分析可知：當(dāng)并行I/O口P2口同時(shí)作為輸入/輸出口使用時(shí)，需要先給其寫(xiě)“1”，但是如只作為輸入或輸出口使用時(shí)，不需要這樣的處理。

這里只分析了51單片機(jī)P2口的情況，對(duì)于51單片機(jī)其它的I/O口是同樣的，當(dāng)同時(shí)作為輸入/輸出口時(shí)，需要先給其寫(xiě)“1”。

[1]彭偉.單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例100例[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

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[5]張蕊.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009.