第二章 2.3 单片机并行IO口（一）（课件）- 《单片机技术与应用》（高教版第二版）同步精品课堂

第二章 单片机硬件结构与原理 2.3 单片机并行IO口（一） 《单片机技术与应用》 高教版 第二版 魏寿明 CONTENTS 目录 01 学习目标 02 新课引入 03 新课教学 04 师生互动 05 课堂练习 06 课堂小结 学习目标 CATALOGUE 一 掌握单片机并行I/O口的原理 熟悉单片机并行I/O口的应用场景 学习目标 新课引入 CATALOGUE 二 单片机简介 单片机是一种集成电路芯片，集成了中央处理器、存储器、定时器/计数器、输入/输出接口等部件，具有微型化、低功耗、高可靠性等特点。 单片机广泛应用于智能仪表、工业控制、家用电器等领域，能够实现智能化控制和远程通信。 并行I/O口在单片机中的重要地位 并行I/O口是单片机与外部设备进行通信的重要通道，是实现单片机控制功能的关键接口之一。 通过并行I/O口，单片机可以接收来自外部设备的输入信号，也可以向外部设备发送输出信号，实现单片机的控制功能。 并行I/O口的数量和类型会因单片机的型号和规格而有所不同，选择合适的并行I/O口是实现单片机控制的重要前提。 新课教学 CATALOGUE 三 概念 I/O口是单片机中用于输入和输出的端口，是单片机与外部设备进行通信的桥梁。 详细描述 I/O口是单片机中用于数据输入和输出的物理接口，它们允许单片机与外部设备进行数据交换和控制操作。I/O口在单片机系统中起着至关重要的作用，它们可以实现数据的传输、信号的检测和控制等功能。 I/O口的定义和作用 VS 根据功能和结构的不同，单片机中的I/O口可以分为多种类型，如推挽输出、开漏输出、双向I/O等。 根据不同的分类标准，单片机中的I/O口可以分为多种类型。根据功能的不同，常见的I/O口类型有推挽输出、开漏输出和双向I/O等。 推挽输出可以同时作为输入和输出使用，具有较高的驱动能力和较低的功耗；开漏输出只能作为输出使用，常用于驱动LED等器件；双向I/O既可以作为输入也可以作为输出使用，具有较广泛的应用范围。此外，根据结构的不同，I/O口还可以分为独立寄存器和组合寄存器两种类型。 单片机中I/O口的分类 P0口 PO口有8位，每1位由1个锁存器、2个三态输人缓冲器、控制电路和驱动电路组成，结构如图所示。PO 口具有两种功能： 一是通用/O 口；二是当外接存储器时，作为低8位 地址和8位双向数据总线。 P0口作为通用I/O口时，可以同时作为输入和输出口，实现数据的读取和写入操作。 在P0口作为通用I/O口时，需要先对P0口进行初始化配置，设置其工作模式和数据传输方向。 P0口作为通用I/O口时，具有较高的数据传输速率和较广泛的应用范围，适用于各种单片机系统的开发。 P0口作为通用I/O口 在P0口作为输入口时，需要将P0口的对应引脚设置为输入模式，并配置适当的上拉或下拉电阻以保证稳定的输入信号。 P0口作为输入口时，需要注意输入信号的电压范围和电平标准，以确保正确读取外部设备的数据。 当P0口作为输入口时，可以读取外部设备或传感器的数据，并将其传输到单片机内部进行处理。 P0口作为输入口 当P0口作为输出口时，可以将单片机内部的数据传输到外部设备或传感器上，实现控制或数据通信功能。 在P0口作为输出口时，需要将P0口的对应引脚设置为输出模式，并配置适当的驱动电路以保证足够的输出电流和电压。 P0口作为输出口时，需要注意输出信号的电压范围和电平标准，以确保正确驱动外部设备或传感器。 P0口作为输出口 P1口 P1口是一个专用的8位准双向I/O 口，只具有通用输入/输出功能，每一位都能设定为输 入或者输出，其位结构图如图。 P1口的特性 8位准双向I/O口 P1口是一个8位的准双向I/O口，既可以作为输入口读取数据，也可以作为输出口输出数据。 内部上拉电阻 P1口内部通常包含上拉电阻，可以在输出高电平时自动拉高电平。 驱动能力较弱 P1口的驱动能力相对较弱，只能驱动较小电流的外部设备。 当P1口作为输入口使用时，可以读取外部设备的信号，并将其转换为单片机可以处理的二进制代码。 读取外部信号 通过P1口可以读取开关的状态，例如读取按钮是否按下，或者读取传感器是否触发等。 读取开关状态 虽然P1口的精度和分辨率相对较低，但仍然可以通过适当的方式读取模拟信号，例如通过ADC（模数转换器）转换。 读取模拟信号 P1口作为输入口 控制继电器 通过P1口可以控制继电器的通断状态，从而实现控制外部设备的功能。 控制LED灯 当P1口作为输出口使用时，可以控制LED灯的亮灭状态。例如，通过输出高电平点亮LED灯，输出低电平熄灭LED灯。 控制蜂鸣器 通过P1口可以控制蜂鸣器的发声状态，例如输出特定频率的方波信号控制蜂鸣器发出声音。 P1口作为输出口 师生互动 CATALOGU