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。

关于51单片机各个引脚它的功能你了解多少？

对于40引脚双列直插51单片机各个引脚功能情况分析。

P0端口一默认是开漏准双向IO口，没有输出没有驱动能力，要做逻辑输出要在外部接上拉电阻。

P0端口除了作为普通的输入输出功能，还可以用来当做数据总线接口或者地址总线，当外面扩展存储器的时候。

P1端口只做普通IO端口使用，内部接上拉电阻。

P2 端口除了普通IO使用，还可以当地址总线使用。

P3端口除了普通IO端口使用，还有特殊的功能，有特殊的寄存器配合使用，

P3.0和P3.1的第二功能是做串口数据的发送和接收，下载程序一般是通过这两个端口。

P3.2和P3.3的第二功能是做外部中断引脚使用，

P3.4和P3.5的第二功能是作为定时器计数输入。

P3.6和P3.7的第二功能是作为外部RAM读写。

EA#引脚作为存储器访问控制信号，接高电平的时候从内部ROM读取程序，接低电平的时候从外部ROM读取程序。

ALE/PROG引脚当接低电平的时候，当用来访问外部存储时用来锁存低位的地址，当不用来访问外部存储时ALE以晶振6分之一的频率输出正向脉冲。当访问外部存储以晶振12分之一输出脉冲。

PSEN是外部存储器片选信号，在要读取外部存储器时PSEN发出低电平，来读取外部存储器，在读取外部存储器时，每个机器周期会动作两次。

P1-P3端口是一个内部带上拉电阻的准双向IO口，虽然内部有上拉电阻有驱动能力，但是输出的电流是非常有限的，IO输出高电平的时候，电流大概只有几百UA甚至更小，就是点亮一个LED灯都是很困难的，点亮一个LED灯至少也得有1mA的电流，一般用单片机主要做控制作用，配合外部有更强带载能力的器件来驱动。一般用三极管来处理。

虽然单片机输出电流有限，但IO口输出低电平的时候允许向单片机引脚内灌入电流，虽然可以向IO口灌入电流但是灌入的电流是有限制的，单个IO口灌入电流最大值是25mA

灌入电流推荐值是6-10mA,全部四个接口允许输入的电流最大不能超过70mA否则就有可能烧毁单片机。

单片机电路中经常要点亮LED，一般点亮一个LED灯需要3mA--10mA的电流，这是一个IO口允许的输入电流正好可以驱动一个LED灯，当要驱动的LED非常多的时候用这种方法就不妥了，因为有总灌入电流的限制。

如下图当33脚输出高电平的时候LED2灯熄灭没有电流流动，当33脚是低电平的时候电流经过电阻和LED2灯流入33脚内部点亮LED2灯。

当37脚输出低电平时候 LED1熄灭，当37脚输出高电平时候应该有电流流过LED1并点亮，但实际因为单片机IO输出电流太小，所以也是微微的发亮并不能完全点亮LED1灯

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