单片机中" 读引脚" 和"读锁存器"的区别

发布于:2021-09-21 18:45:31

要搞清这个问题,就要明白p0口的内部结构。P0口是由锁存器经两个驱动场效应管和外部引脚相连的。



读引脚的意思就是直接读P0外部引脚的电位,而读端口(锁存器)读的是内部与数据总线链接的锁存器的电位。



两者不同。一般来说,读取P0的数据,都是读引脚,目的是获取与P0相连的外部电路的状态。而读端口是在执行下述语句时由CPU自行完成的:
inc P0;给p0加1 ??


执行这个语句时 ,采用“读-改-写”的过程,先读取p0的端口数据,再加1,然后送到p0锁存器里。注意这个端口数据跟p0的引脚状态不一样,比如你事先给p0写进69H,p0里数据就是69H,而引脚上的状态因为你没有执行MOV A,p0之类的指令,它是不会进到p0的锁存器里去的。由此可见,所谓的读端口,不是读取p0的状态,而是在执行inc之类的指令时由CPU自行完成的。



读引脚就是读取p0口状态了。读引脚时要注意:先要给p0写FFH,使它的场效应管T2和地断开。



因为p0口的场效应管T2一端接地,一端与外部引脚相连,由P0的锁存器控制,当给锁存器写1时,它和地断开,写0时和地相连,所以写零时读到的总是低电*。



试想你现在要读P0引脚,按理说P0与外部电路相连,外部电路的是什么状态,就应该读到什么,但如果p0口的场效应管T2一端接地的话,它会把p0口电位拉低,你读到的总是低电*0,所以要先给p0写FFH,把p0的场效应管T2和地断开,再读数时就是真实状态了。当外部电路断开,再读时读到的就是p0端口(锁存器)的真实状态了。


实际上不光是P0口,所有口都需要区分的。



这里问题的关键是:你想读到什么?是你事先通过指令写入口锁存器中的数,还是由外部电路决定的口线的高低电*。因为这两个数有可能是不一样的。



IO口的输出锁存器是通过控制一个晶体管是否对地导通连接到口的对外引脚上的,该晶体管的C极通过上拉电阻接Vcc(当然P0口的上拉电阻需要外部加上,其它口内部已经有大约40K的弱上拉)。
于是会出现这样一种情况,例如你向某条口线写了1,锁存器的值是就是1,当然此时对应的晶体管截止,由于有上拉电阻,所以口线应该也是1(高电*),但如果你的口线是控制一个外部npn晶体管的通断,上拉电阻就相当于那个晶体管的基极电阻,于是它会导通。向口写0则口线会变低(<0.3V),它会截止,这都很正常。



问题是,当口锁存器输出1时,由于外部晶体管BE结导通,电压只有0.7V(也就是口线或者说口的引脚的电压只有0.7V),此时你读入锁存器时得到的是1,但读引脚时会得到0(至少要大于2.4V才算高电*)。例如你想改变该控制信号的状态,通常是先读入,取反,然后再写出,此时必须是读入锁存器才能实现正确的操作!如果是读引脚,本来输出的是1,读入的(引脚)却是0,取反后得1,状态是不会改变的!

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