专题五 单片机并行IO口（课件）-山东省职教高考《单片机技术与应用》（高教版）专题复习讲练测

专题五 单片机并行I/O口 《单片机技术与应用》（高教版） 专题复习讲练测 1 01. 考纲解读 02. 知识点梳理 03. 考题讲解 04. 课内练习 05. 归纳小结 目录 CONTENTS 一.考纲解读 常见考点： 1.P0口：作为通用I/O口时，是开漏结构，输出高电平需要外接上拉电阻；作为地址/数据总线时，与P2口配合使用，形成完整的地址总线。 2.P1口：具有准双向结构，内部有上拉电阻，适合作为输入口或驱动外部设备。 3.P2口：在访问外部存储器时，输出高8位地址；同时可作为通用I/O口使用。 4.P3口：每个引脚都具有特殊功能，如外部中断、串行通信等，P3.0和P3.1用于串行通信（RXD和TXD），P3.2和P3.3用作外部中断。 一.考纲解读 1.理解并能解释每个口的特殊功能，例如P3口的外部中断和串行通信能力。 2.能够区分不同口的功能和应用场景，如何有效地配置和使用这些口。 3. 掌握每个I/O口的基本结构、功能及其在不同工作模式下的特性。 考试要求 考试要求： 易考题型： 一.考纲解读 选择题 掌握每个I/O口的基本结构、功能及其在不同工作模式下的特性。 应用题 能够区分不同口的功能和应用场景，如何有效地配置和使用这些口。 填空题 理解并能解释每个口的特殊功能，例如P3口的外部中断和串行通信能力。 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 一、单片机并行I/O口 MCS -51 系列单片机有4 个双向8位I/0 口，即P、P1、P2、P3。在无外接存储器时，这4个I0口均作为通用I/0 口使用，CPU 既可对它们进行字节操作，也可以进行位操作。需要指出的是，特殊功能寄存器中的 PO、P1、P2、P3 存器其实就是这4 个端口各自的锁存器。 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 二、P0口 PO 口有8 位，每1位由1个锁存器、2个三态输入缓冲器、控制电路和驱动电路组成，结构如图 2-2 所示。P 口具有两种功能:一是通用I/0 ;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。 知识点梳理： 三、P1口 P1 口是一个专用的8位准双向 I/0 口只具有通用输/输出功能，每一位都能设定为输人或者输出，其位结构图如图 2-3 所示。它的内部结构与 PO口有两点不同:一点是在输出驱动器部分直接用上拉电阻代了场效品体管，因此在组成系统时，无需外接上拉电阻;另一点是由于 P1 口只具有输人/输出功能，因此无控制部分。由于 P1 口也是准双向口，所以当做输入时，必须先对该锁存器写 1，然后再输人数据。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 四、P2 口 P2 口是一个8 位准双向 I/ 口，具有两种功能:一是作用/0 口使用，与 P 口相同二是作扩展系统的高 8 位地址使用，输出高 8 位地址，与 P 口一起组成 1 位地址总线，其结构如图2-4 所示。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 五、P3口 P3 口也是一个8 位准双向口，它具有 P1 口同样的功能外，还具有第二功能。当作为第二功能使用时，每位都具有新的功能。P3 口的位结构图如图 2-5 所示。 知识点梳理： 六、P3 口作为第二功能使用 当 P3 口作为第二功能使用时，各位功能如下: （1）P3.0:RXD串行输人口。 （2）P3.1:TXD 串行输出口。 （3） P3.2:INTO外部中断0输入口 （4） P3.3:INT1外部中断1输口。 （5）P3.4:T0 定时器/计数器 TO 外部输人口。 （6） P3.5:TI 定时器/计数器 T1 外部输入口。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 七、P口~P3口的带负载能力及端口要求 （1）PO口输出级的每一位可驱动8个TTL门。PO 口作为通用I0口时，由于输出级场效晶体管是漏极开路，因此驱动 NMOS 电路时需要外加上拉电阻，而作为地址数据总线使用时无需外加上拉电阻。 （2）P1口~P3口输出级的每一位可驱动4个TTL门。由于它们的输出级内部有上拉电阻，组成系统时无需再加上拉电阻。 （3）最后需要说明的是，由于CMOS 电路端口只能提供几毫安的输出电流，当端口需要驱动-个普通的晶体管时，应在端口与输入级之间串联一个电阻，以限制高电平的输出电流。 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 二.知识点梳理和重点概念复习 1.MCS -51 系列单片机有4 个双向8位I/0 口，即P、P1、P2、P3。在无外接存储器时，这4个I0口均作为通用I/0 口使用，CPU 既可对它们进行字节操作，也可以进行位操作。 2.P2 口是一个8 位准双向 I/ 口，具有两种功能:一是作用/0 口使用，与 P 口相同二是作扩展系统的高 8 位地址使用，输出高 8 位地址，与 P 口一起组成 1 位地址总线。 3.P1 口是一个专用的8位准双向 I/0 口只具有通用输/输出功能，每一位都能设定为输人或者输出。 1.单片机并行I/O口中，P3口的特点主要包括： A. 只能作为输入口使用 B. 高电流输出能力 C. 用于低速数据传输 D. 与数据总线无关 答案：B。解析：P3口通常具有较高的输出能力，适合连接需要高电流的外设。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.在单片机系统中，P0口~P3口的共同特点是： A. 都可以作为地址总线使用 B. 都具有高电流输出能力 C. 都可以通过编程设置为输入或输出 D. 都仅能作为输入口使用 答案：C。解析：P0口~P3口都是通用的I/O口，可以通过编程设置为输入或输出，具有双向功能。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3.单片机系统中，P1口的主要用途是： A. 数据存储 B. 外设连接 C. 控制信号输入 D. 时钟信号输入 答案：C。解析：P1口通常用于接收和发送控制信号，连接外设并进行控制操作。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4.下列哪个描述正确地说明了P2口和P3口的区别？ A. P2口用于高速计数，P3口用于低速数据传输 B. P2口通常用于连接低功耗设备，P3口用于高功耗设备 C. P2口通常用于高速数据传输，P3口用于连接高电流设备 D. P2口只能作为输入口，P3口可以输入输出 答案：C。解析：P2口通常用于高速数据传输或连接高速外设，而P3口通常用于连接高电流设备或者需要高输出能力的设备。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5.对于单片机并行I/O口的P0口到P3口，其端口要求主要包括： A. 输入输出电平要求 B. 内部中断控制 C. 外部存储器容量 D. 芯片封装类型 答案：A。解析：端口要求主要涉及到输入输出的电平要求，如高低电平定义及输出驱动能力等。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6.下列哪个描述正确地说明了P0口和P1口的区别？ A. P0口通常用于高速数据传输，P1口用于低速计数 B. P0口是双向I/O口，P1口通常只能作为输出口 C. P0口用于连接高功耗设备，P1口用于低功耗设备 D. P0口具有更高的带负载能力，P1口较低 答案：B。解析：P0口可以设置为输入或输出口，具有双向功能；而P1口通常用于连接外设并输出数据。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7.单片机P3口的主要特点是： A. 用于高速数据传输 B. 仅能作为输入口使用 C. 通常用于连接低功耗设备 D. 与地址总线无关 答案：A。解析：P3口通常用于高速数据传输或连接需要高输出能力的外设。 三.常考习题练习与讲解 选择题 8. 在单片机系统中，P2口通常用于连接： A. 低电流传感器 B. 高速数据传输设备 C. 低功耗计数器 D. 高电流执行器 答案：B。解析：P2口通常用于连接需要高速数据传输的外设，例如高速通信设备或计数器。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1.当P0口作为地址/数据总线使用时,需要外接____Ω的上拉电阻。 答案：4.7K 解析：P0口作为地址/数据总线时,通常需要外接4.7KΩ的上拉电阻以确保正常工作。 三.常考习题练习与讲解 填空题 2. P3口的P3.4和P3.5分别用作定时器/计数器的____和____信号。 答案：T0,T1 解析：P3.4用作定时器/计数器0的外部输入(T0),P3.5用作定时器/计数器1的外部输入(T1)。 三.常考习题练习与讲解 填空题 3. 在单片机系统中,如果需要驱动大电流负载,通常在I/O口和负载之间加入____。 答案：驱动电路 解析：单片机I/O口的驱动能力有限,驱动大电流负载时需要加入驱动电路,如三极管或场效应管。 三.常考习题练习与讲解 填空题 4.P0口在输出方式下,逻辑"1"电平为____V,逻辑"0"电平为____V。 答案：5,0 解析：P0口为开漏结构,输出高电平时需外接上拉电阻,此时为5V;输出低电平时为0V。 三.常考习题练习与讲解 填空题 5. 当P1口的某位配置为输入模式时,若不使用,应将其____,以减少功耗和干扰。 答案：置1 解析：P1口为准双向口,当配置为输入且不使用时,应将其置1,使内部上拉电阻有效,避免引脚悬空。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1. P3.4和P3.5可以用作定时器/计数器的外部输入。( ) 答案：正确 解析：P3.4用作定时器/计数器0的外部输入(T0),P3.5用作定时器/计数器1的外部输入(T1)。 三.常考习题练习与讲解 判断题 2. 所有I/O口都可以直接驱动大电流负载。( ) 答案：错误 解析：I/O口的驱动能力有限,驱动大电流负载时需要加入驱动电路。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3.P1口的某位配置为输入模式且不使用时,应将其置0。( ) 答案：错误 解析：P1口为准双向口,当配置为输入且不使用时,应将其置1,使内部上拉电阻有效,避免引脚悬空。 三.常考习题练习与讲解 判断题 4.P0口在作为地址/数据总线时,不能同时用作通用I/O口。( ) 答案：正确 解析：P0口在作为地址/数据总线时,被占用而无法同时用作通用I/O口。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.当使用P0口驱动LED时,无论是作为源极还是漏极,都需要外接电阻。( ) 答案：正确 解析：P0口为开漏结构,作为源极驱动LED时需要上拉电阻,作为漏极驱动时需要限流电阻,因此无论哪种情况都需要外接电阻。 三.常考习题练习与讲解 判断题 6.在单片机系统中,P1、P2和P3口的输入电流为-50μA,而P0口为-10μA。( ) 答案：正确 解析：这是正确的,P1、P2和P3口的输入电流确实为-50μA,而P0口为-10μA。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1.P3口通常用于连接哪些类型的外设？ 答案及解析： P3口通常用于连接高电流设备或需要高输出能力的外设，例如电机驱动器、LCD显示屏等。 四.课内练习与讲解 2.单片机系统中，P1口的主要功能是什么？ 答案及解析： P1口通常用于外设控制和通信，可以连接外部设备并进行数据的输入输出操作。 四.课内练习与讲解 3. 如何理解P0口可以作为分时复用的地址/数据总线？ 答案及解析： P0口在不同工作状态下可以作为地址总线或数据总线使用，通过编程设置可以实现不同的功能，例如在数据传输或控制时作为数据总线，在地址传输时作为地址总线。 四.课内练习与讲解 4.单片机系统中，P2口通常用于什么类型的外设？ 答案及解析： P2口通常用于连接需要高速计数或高速数据传输的外设，例如计数器或高速通信设备。 四.课内练习与讲解 5.对于P0口~P3口的带负载能力要求，为什么P3口的能力较高？ 答案及解析： P3口通常用于连接高电流设备，因此设计时会具有较高的输出能力和带负载能力，可以有效地驱动外设工作。 四.课内练习与讲解 6.P0口和P1口在功能上有何不同？ 答案及解析： P0口是通用的双向I/O口，可以作为输入或输出口；P1口通常用于外设连接和控制信号输入输出，适合用于通信和控制操作。 四.课内练习与讲解 7.单片机系统中，P3口适合用于连接哪类外设？ 答案及解析： P3口适合连接需要高输出能力和高电流驱动的外设，如电动机驱动器、大功率LED显示屏等。 四.课内练习与讲解 8.P2口和P3口的主要区别是什么？ 答案及解析： P2口通常用于高速数据传输或连接需要高速通信的外设；而P3口通常用于连接高电流设备或需要高输出能力的外设。 四.课内练习与讲解 9.单片机系统中，P0口可以作为何种用途？ 答案及解析： P0口主要用于连接外设或其他硬件设备，可以用作数据的输入输出或控制信号的传输。 四.课内练习与讲解 10.为什么P2口适合用于高速数据传输？ 答案及解析： P2口设计用于连接高速计数器或其他高速通信设备，因此具有较高的数据传输速率和响应能力。 四.课内练习与讲解 11.P1口和P3口各自的主要特点是什么？ 答案及解析： P1口通常用于外设控制和通信，适合用于连接各类外设；P3口通常用于连接高电流设备或需要高输出能力的外设。 四.课内练习与讲解 五.课程小结 在本节课中，我们了解了数控铣床和加工中心的输入装置、数控系统、伺服系统、辅助控制装置以及机床本体的结构。我们深入掌握了数控铣床和加工中心的工作原理、分类及特点，包括其自动化程度、加工精度、加工效率等方面。通过学习这些知识点，我们可以更好地理解数控铣床和加工中心的运行原理和特点，为日后的实际应用提供基础。 本节课我们深入探讨了MCS-51单片机的并行I/O口，包括P0口、P1口、P2口和P3口的重要知识点。P0口作为通用I/O口和地址/数据总线的分时复用，要求外接上拉电阻以保证输出稳定性；P1口具有准双向结构和内部上拉电阻，适合于驱动外部设备；P2口在外部存储器访问时输出高8位地址，同时可用作通用I/O口；P3口的每个引脚都具备特殊功能，如串行通信和外部中断。了解每个口的电气特性和端口要求，能够帮助我们在实际应用中合理配置并充分利用单片机的功能。 五.课程小结 重点复习知识点 1.MCS -51 系列单片机有4 个双向8位I/0 口，即P、P1、P2、P3。在无外接存储器时，这4个I0口均作为通用I/0 口使用，CPU 既可对它们进行字节操作，也可以进行位操作。 2.PO 口有8 位，每1位由1个锁存器、2个三态输入缓冲器、控制电路和驱动电路组成。 3.P1 口是一个专用的8位准双向 I/0 口只具有通用输/输出功能，每一位都能设定为输人或者输出。 4.P2 口是一个8 位准双向 I/ 口，具有两种功能:一是作用/0 口使用，与 P 口相同二是作扩展系统的高 8 位地址使用，输出高 8 位地址，与 P 口一起组成 1 位地址总线。 感谢观看 $$