MCS51单片机的输入/输出接口

I/O 口基本特性

51 系列单片机有 4 个 8 位并行 I/O 接口，并行就是所有各位数据同时并排传输的方式，每一个接口都有数据输出锁存器、输入缓冲器和输出驱动器。锁存器作为特殊的寄存器属于端口，具有端口地址。每一个接口只有一个端口，对单片机而言就不再区分两者，我们把 4 个接口和其中的锁存器都统一标记为 P0～P3，简称为P0 口、P1口、P2 口和 P3 口。所有端口都可以作为通用输入/输出口，部分还具有特定功能。

在 4 个并行 I/O 端口中，P0 口输出可驱动 8 个 LSTTL(低功耗肖特基 TTL)门，其它端口只能驱动 4 个 LSTTL。以 AT89S51 为例，其 I/O 口输入电流不超过 20mA，输出电流不超过 1.2mA。

P0 口结构

P0 口（P0.0～P0.7，第 39～32 引脚）：其中一位的结构如图所示。P0 口是漏极开路的 8 位并行端口，作双向 I/O 口使用或者作为地址总线低 8 位/数据总线使用。

用作通用 I/O 口时，T1 截止，同时使转换开关接通 b 点，输出驱动级工作在漏级开路方式，用作输出口，需要外接上拉电阻（通常为 10KΩ）；作为输入时，数据可以来自端口的锁存器，也可以来自端口引脚，读引脚时必须先向锁存器中写入1。

作为地址总线低 8 位或者数据总线使用时，先输出低 8 位地址，后作为双向数据
总线使用，此时需要外接地址锁存器。

输出 0，T2 导通，引脚 P0 接地，电平为 0；
输出 1，T2 截止，，端口为高阻，要外接上拉电阻，端口才有 5V；

P1 口结构

P1 口（P1.0～P1.7，第 1～8 引脚）：内部结构如图所示。P1 口的第一功能是作为准双向 I/O 口使用，由用户程序进行定义。请大家思考一下为什么称准双向口？（是由于接口内部有拉高电路）。作为输出时，无需外接上拉电阻，每个引脚可驱动 4 LSTTL 门电路。做输入口时，必须先向锁存器写“1”。

输出 0，T2 导通，引脚 P0 接地，电平为 0；
输出 1，T2 截止，电源通过上拉电阻引脚上，电平为 5V；

P2 口结构

P2 口（P2.0～P2.7，第 21～28 引脚）：内部结构如图所示。P2 口作为一般的准双向 I/O 口使用或者高 8 位地址总线输出引脚。
在单片机系统仅使用地址的低 8 位，P2 口仍然可以作为通用 I/O 口使用，此时为准双向口。
当系统需要在片外扩展程序存储器或者数据存储器超过 256B 时， P2 口用作地址总线高 8 位。

P3 口结构

P3 口（P3.0～P3.7，第 10～17 引脚）：内部结构如图所示。内部有上拉电阻，P3 口可作为准双向 I/O 口使用或者第二功能引脚，第二功能应用非常重要，其功能描述如表所示。