单片机原理I/O口结构：P0口和P2口的结构介绍

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这一期继续来介绍一下单片机的原理的I/O口的结构，往期的分享已经对P1口和P3口的结构做了部分的讲解，这一期来介绍一下P0口和P2口的结构，它们的功能相似但又有所不同，它们俩都有两个功能，P0口可以作为普通I/O口来用也可以作为外部存储器扩展的地址和数据总线，P2口也是有两个功能，一个是作为普通I/O口，另外一个作为外部扩展存储器的时候，可以作为地址总线的高八位。

它们两个结构有相同之处，大家可以通过普通的仿真的办法来看一下P0口和P2口的结构，P0口的结构有两个功能，既要作为普通I/O口又要作为地址和数据总线，所以它里面多了一个多路转换开关用来切换是作为地址数据总线用还是作为普通I/O口用，P0口的输出驱动，内部是一个上拉的场效应管，而P1口和P3口内部是上拉电阻，这个也是不一样的，P0口的驱动能力实际上要比P1口和P3口的驱动能力要强，因为它上面是一个场效应管，它实际上是有一个驱动能力增强的功能，所以它的驱动能力会适当的比P1口和P3口的要强。

P0口作为普通I/O口来用的时候的输出功能和输入功能，CPU会是控制端为0，会发挥两个作用，一个是使多路转换开关打到下面，另外一个是使与门封闭段为0，场效应管是断开的，引脚连到单片机P0口作为普通I/O口的时候属于开路的状态，要想使它的外部电平状态能够正确，要在外部增加一个上拉电阻，P0口使用作为普通I/O口的时候，外部一定要加上电阻。

当内部总线写1的时候内部总线为1，Q非端为0，通过开关场效应管断开，电平不确定，为了使它处于确定的电平状态，比如处于高电平外部要加一个上电阻，这个时候它才能够处于一个确定的5V，一个上拉的电平处于确定的电平状态，否则的话一边是开路，一边也是断开它就不知道是什么电平，这是在内部总线上写1的时候的情况。

当内部总线上写0的时候，D端为0，另一段就为1，通过导线通过多路开关下端的场效应管就导通导通这个地方就接到D，外部引脚上呈现低电平，虽然外部加了一个上拉电阻，但是引脚上还是呈现低电平，作为普通I/O口的时候能够使引脚上产生正确的电平状态，所以用通用单片机P0口作为普通I/O口的时候，外部一定要加一个上拉电阻，上拉电阻一般选择4.7K，或者是10K的上拉电阻，可以发现作为普通I/O口的时候，实际上只要外部加了一个上电阻，它和P1口的作为普通I/O口的一个功能的时候结构是完全一样的，这个就是作为普通I/O口的输出功能。

作为输入功能，同样的作为普通I/O口控制端还是为0，开关还是打到下面是断开的，引脚的电平通过下面通路来过来，通过这条路要想过来能够得到一个正确的外部的电平状态，一定要使场效应管是截止状态，要使它截止就要在上一次使用的时候一定要使内部总线上先写1才能使场效应管处于截止状态，这个时候才能够真正的得到外部引脚的电平，无论外部是高电平还是低电平，读进来的都是一个低电平，所以就会读错。

同时它也具备读锁存器的功能，除了这个功能之外还有一个功能就是作为地址和数据总线来用，作为地址和数据总线来用的时候控制信号线要保持为1，当外部接入存储器扩展的时候，也就是说P0口要作为地址和数据总线分时来用的，分时复用的时候这根线它会自动变成1，内部的地址和数据总线写0和写1的时候，外部引脚上应该也能够呈现这个0和1，地址和数据总线这个地方为0的时候，与门的一端就为0，与门的输出就为0，会使场效应管断开，非门为0输出端就是1，会使场效应管导通接到D呈现低电平。

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审核编辑：符乾江