上海羊羽卓进出口贸易有限公司80C51单片机的IO口(五) – P3口内部结构与工作原理
P3口的内部逻辑结构如下图所示，由1个输出锁存器、3个输入缓冲器（其中2个为三态缓冲器）、1个与非门和输出驱动电路组成。输出驱动电路与P1、P2口相同，内部有上拉电阻。
P3口的内部逻辑结构
P3口具备以下两种功能：
1. 作为通用I/O口（可字节或位寻址）
内部硬件自动将第二功能输出线W上的电平置“1”。这个时候：
当口线用作输出时，内部总线上的电平状态与输出引脚状态相同；
当口线用作输入时，先要向锁存器写入“1”，使与非门的输出为低电平，进而使MOS管T截止，引脚处于高阻状态。引脚上的数据在“读引脚”信号有效时，通过2个输入缓冲器进入内部数据总线。
从以下分析可知，P3口在用作通用I/O口时，也是准双向口。
2. 作为第二功能口（不进行字节或位寻址）
内部硬件自动将锁存器的Q端电平置“1”。P3口各引脚的第二功能定义如下：
（1） 输出
与非门对第二功能是畅通的，引脚状态与第二功能输出相同。
P3.1 ：TXD（串行口输出）
P3.6 ：WR（片外数据存储器“写”选通控制输出）
P3.7 ：RD（片外数据存储器“读”选通控制输出）
（2） 输入
锁存器的Q端电平和第二功能输出线W电平都被内存硬件自动置“1”。与非门输出为低电平，进而使MOS管T截止，引脚处于高阻状态。引脚信号经输入缓冲器（非三态缓冲器）进入内部第二功能输入线。
P3.0 ：RXD（串行口输入）
P3.2 ：INT0（外部中断0输入）
P3.3 ：INT1（外部中断1输入）
P3.4 ：T0（定时器0的外部输入）
P3.5 ：T1（定时器1的外部输入）
P3口第二功能的具体用法将在后期相关功能学习时进行介绍。请保持关注。
单片机驱动数码管设计详解(用74HC595实现)
简单设计了一个单片机驱动数码管的电路，该设计中只使用了4位数码管，占用了单片机3个IO口，如果驱动芯片全用满可以驱动8位数码管。仅供初学者分享学习。
1. 数码管显示设计
本设计使用了一个4位的数码管，为共阳型，为了节省单片机的IO口，使用了两片74HC595作为数码管的驱动芯片，共占用3个IO口。74HC595部分电路图如下：
与单片机相连接的三个脚分别为：HC_DAT,HC_RCK,HC_CLK。两片595采用级联方式，即U2的第9脚接到U3的第14引脚。
2. 74HC595简介
74HC595是8位的移位寄存器，串入并出，并具有锁存功能，被广泛的用于数码管、点阵的驱动电路中。其管脚介绍如下：
15：数据输出A-接数码管数据A段；
1：数据输出B-接数码管数据B段；
2：数据输出C-接数码管数据C段；
3：数据输出D-接数码管数据D段；
4：数据输出E-接数码管数据E段；
5：数据输出F-接数码管数据F段；
6：数据输出G-接数码管数据G段；
7：数据输出H-接数码管数据H段；
16：电源正脚-接电源正；
8：电源负脚-接电源负；
14：数据输入脚-接单片机管脚；
12：数据锁存时钟-接单片机管脚；
11：数据输入时钟-接单片机管脚；
13：使能输出脚-低电平有效，接低电平；
10：数据清零-不清零，接高电平；
9：数据级联输出-接下一片595的数据输入脚；
74HC595的真值表如下：
知道了74HC595的引脚定义和真值表，那该如何编程呢？下面重点来了，通过时序图来编程。看重点！！！
3. 74HC595时序图
我是重点！我是重点！我是重点！
通过时序可以看出：
SCK是上升沿的时候要把数据写入；
RCK是上升沿的时候数据才能锁存显示；
有数据操作的过程中RESET必须是高电平；
EN必须是低电平，595才能工作；
知道了以上4点就可以写程序了。其中3、4条是硬件连接上的事情(也可以用单片机的IO口来连接，这样的话可以随时控制74HC595的工作与否情况)。写程序主要靠1、2条。下面具体操作。
4. 程序实例
看下面一段程序：
第39行：HC595_CLK(0)的原型如下：
HC595_CLK(0)是让CLK处于低电平，即上升沿还没有来到；
HC595_DAT(1)就是要把写入的数据准备好；
temp<<1是将数据移位，即一个字节分八次写入；
HC595_CLK(1)是让CLK处于高电平，即上升沿来了；
以上几句解释一下就是：
在CLK时钟上升沿来临之前把要写入的数据准备好，等上升沿来了就把准备好的数据写入。 这就是对时序图的解释。
记住，这仅仅是把数据写入到了74HC595中，但是还没有让74HC595锁存，即没有让数据显示出来，如果让数据显示的话，必须要给RCK一个上升沿(即时序图中的第2条)，操作如下：
单片机执行完这个程序后，数据才会在数码管上显示出来。
这一节内容的难度较大，主要是因为时序图这个东西是很模糊的一个内容，大家可以慢慢理解体会。
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