实验4 P1、P3口输入输出

实验一 P1口输入、输出实验

一、实验要求

1. P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。

2. P1.0、P1.1作输入口接两个拨动开关，P1.2、P1.3作输出口，接两个发光二极管，编写程序读取开关状态，将此状态，在发光二极管上显示出来。编程时应注意P1.0、P1.1作为输入口时应先置1，才能正确读入值。

二、实验目的

1. 学习P1口的使用方法。

2. 学习延时子程序的编写和使用。

三、实验连线

实验1: P1口循环点亮 实验2: P1口输入输出

四、实验说明

1. 8051延时子程序的计算

延时程序的实现常用两种方法，一种用定时器中断来实现，另一种是用指令循环实现。在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。

本实验系统晶振频率为6MHz，执行一个机器周期时间为12/6MHZ=2µS，现在写一个延时0.1S的程序如下：

查指令表可知MOV需要一个机器周期，DJNZ指令需用两个机器周期，所以执行该段程序所需时间是：

[ 1 ＋ ( 1 ＋ 2 × 200 ＋ 2 ) X ] × 2×10-6 ＝ 0.1S

指令（1） （2） （3） （4）

所需时间 所需时间 所需时间 所需时间

求出X＝124，将X＝124代入上式可知实际延时约0.099946≈0.1S。

2. P1口准双向口

它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。由准双向口结构可知当P1口用为连线 连接孔1 连接孔2

1 K0 P1.0

2 K1 P1.1

3 P1.2 LED4

4 P1.3 LED5

连线 连接孔1 连接孔2

1 P1.0 LED0

2 P1.1 LED1

3 P1.2 LED2

4 P1.3 LED3

5 P1.4 LED4

6 P1.5 LED5

7 P1.6 LED6

8 P1.7 LED7

P0－P3口的结构和原理

1. 输入/输出引脚P0、P1、P2、P3

（1）P0口（，39-32脚）：

P0口是一个双功能的8位并行端口，字节地址为80H，位地址为80H～87H。端口的各位具有完全相同但又相互独立的电路结构，P0口某一位的位电路结构如图所示。

1．位电路结构

P0口某一位的电路包括：

（1）一个数据输出锁存器，用于数据位的锁存。

（2）两个三态的数据输入缓冲器，分别是用于读锁存器数据的输入缓冲器和读引脚数据的输入缓冲器。

（3）一个多路转接开关MUX，它的一个输入来自锁存器的Q端，另一个输入为“地址/数据”信号的反相输出。MUX由“控制”信号控制，实现锁存器的输出和地址/数据信号之间的转接。

（4）数据输出的控制和驱动电路，由两个场效应管（FET）组成。

2．工作过程分析

（1）P0口用作地址/数据总线

外扩存储器或I/O时，P0口作为单片机系统复用的地址/数据总线使用。

当作为地址或数据输出时，“控制”信号为1，硬件自动使转接开关MUX打向上面，接通反相器的输出，同时使与门处于开启状态。

例如：当输出的地址/数据信息为1时，与门输出为1，上方的场效应管导通，下方的场效应管截止，引脚输出为1；当输出的地址/数据信息为0时，上方的场效应管截止，下方的场效应管导通，引脚输出为0。

输出电路是上、下两个场效应管形成的推拉式结构，大大提高了负载能力，上方的场效应管这时起到内部上拉电阻的作用。

当P0口作为数据输入时，仅从外部存储器（或I/O）读入信息，对应的“控制”信号为0，MUX接通锁存器的Q端。

由于P0口作为地址/数据复用方式访问外部存储器时，CPU自动向P0口写入FFH，使下方场效应管截止，上方场效应管由于控制信号为0也截止，从而保证数据信息的高阻抗输入，从外部存储器输入的数据信息直接由引脚通过输入缓冲器BUF2进入内部总线。

P0口是具有高电平、低电平和高阻抗3种状态的端口。因此，P0口作为地址/数据总线使用时是一个真正的双向端口，简称双向口。

实验三 流水灯实验（I/O口和定时器实验）

一、实验目的

1． 学会单片机I/O口的使用方法和定时器的使用方法；

2． 掌握延时子程序的编程方法、内部中断服务子程序的编程方法；

3． 学会使用I/O口控制LED灯的应用程序设计。

二、实验内容

1．控制单片机P1口输出，使LED1~LED8右循环轮流点亮（即右流水），间隔时间为

100毫秒。

2．控制单片机P1口输出，使LED1~LED8左循环轮流点亮（即左流水），间隔时间为100毫秒。

3．使用K1开关控制上面LED灯的两种循环状态交替进行；

4. 用定时器使P1口输出周期为100ms的方波，使LED闪烁。

5．使用定时器定时，使LED灯的两种循环状态自动交替，每一种状态持续1.6秒钟（选作）。

三、实验方法和步骤

1．硬件电路设计 使用实验仪上的E1、E5和E7模块电路，把E1区的JP1（单片机的P1口）和E5区的

8针接口L1~L8（LED的驱动芯片74HC245的输入端）连接起来，P1口就可以控制LED

灯了。当P1口上输出低电平“0”时，LED灯亮，反之，LED灯灭。

E7区的K1开关可以接单片机P3.0口，用P3.0口读取K1开关的控制信号，根据K1

开关的状态（置“1”还是置“0”），来决定LED进行左流水还是右流水。 综上，画出实验电路原理图。

2．程序设计 实验1和实验2程序流程图如图3-1所示。

实验3程序流程图如图3-2所示。

初始状态数据放入A

将A值送入P1输出

改变A值

图3-1 实验1,2程序流程图 开始

延时

图3-2 实验3程序流程图 Y 开始

右流水数据送P1输出

P3.0=1吗？

左流水数据送P1输出 N 读开关状态

实验4程序流程图如图3-3，3-4所示。

实验5程序流程图如图3-5，3-6所示。

Y 开始

定时器初始化

状态1数据送P1输出

交换标志位=1？

状态2数据送P1输出 N

图3-5 实验5主程序流程图

1

单片机外部中断实验报告

实验三外部中断

实验报告

班级：

学号：

姓名：

教师：

一、 实验LI的1、掌握单片机外部中断的原理及过程。

2、 掌握单片机外部中断程序的设计方法。

3、 掌握单片机外部中断时中断方式的选择方法。

二、 实验内容如下图所示，P3.2设为输入，P2设为输出位，连有8个发光 二极管DPD8O每当发生外部中断时，发光二极管以向下流水灯的方式点亮。分 别选择边沿触发外部中断放是和电平触发外部中断方式两种。

三、 编程提示1、P3 口是8位准双向口，具有双重功能：

第一功能和P1 口一样，作为输入输出口，也有字节操作和位操作两种方式，

每一位可分别定义为输入或输出；第二功能定义如下：

P3. 0

RXD串行输入口 P3. 1

TXD串行输出口

P3. 2

INTO外部中断0请求输入线P3. 3

INT1外部中断1请求输入线P3.4

TO定时器/计数器TO外部计数器脉冲输入线P3. 5

T1定时器/计数器T1外部计数器脉冲输入线P3. 6

WR外部数据存贮器写脉冲输出线P3. 7

RD外部数据存贮器读脉冲输出线

2、各中断服务程序入口地址： 2

外部中断0

03H定时器/计数器T1溢出中断

OBH外部中断1

13H

定时器/计数器

1BH串行口中断

23H3、外部中断的产生条件中断允许寄存器IE：

EA

ESET1EX1ET0EX0

(1) 外部中断源允许中断(中断0： EX0=l；中断1： EXl=l)o

(2) CPU 开中断(EA二 1)。

(3) 外部中断方式CPU发出中断申请。

4、 外部中断方式的选择控制TCOX：

TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0IT0是选择文字则外部中断0请求(INTO)边沿 触发方式或电平触发方式的控制位。前一方式IT0二1,后一方式IT0二0。

IT1是选择外部中断1请求(INT1)为边沿触发方式或电平触发方式的控制 位。前一方式IT1=1,后一方式ITl=0o