單片機三態驅動器

❶ 單片機的p0,p1,p2,p3埠有什麼作用

1、P0口：真正的雙向口，輸出鎖存，輸入緩沖，輸入前要先置1（KEIL包含的頭文件已經有動作了，如果用匯編，要人工置1），輸出為漏極開路，輸出一般都要上拉電阻。輸入為高阻態，能驅動8個TTL負載。當有片外存儲器時，作數據線使用。 

2、P1口：最簡單的口，輸入也要先置1，無高阻態，只能是輸出或者輸入。能驅動4個TTL負載。 

3、P2口：I/O（輸入/輸出）與P1口一樣，當有片外存儲器時，作地址線使用，定址64K片外數據存儲器。能驅動4個TTL負載。 

4、P3口：I/O（輸入/輸出）與P1口一樣，但無論輸入輸出都要先置1。具有很多復用功能。

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1、如果P1口用作輸入埠，即Q=0,/Q=1；則場效應管導通，引腳被直接連到電源的地GND上，即使引腳輸入的是高電平，被直接拉低為「0「。

所以，與P0埠一樣，在將數據輸入P1埠之前，先要通過內部匯流排向鎖存器寫」1「，這樣/Q=0，場效應管截止，P1埠輸入的「1」才可以送到三態緩沖器的輸入端，此時再給三態門的讀引腳送一個讀控制信號，引腳上的「1」就可以通過三態緩沖器送到內部匯流排。

2、具有這種操作特點的輸入/輸出埠，一般稱之為准雙向I/O口，51單片機的P1，P2，P3口都是准雙向口。而P0埠由於輸出具有三態功能（輸出埠的三態是指：高電平，低電平，高阻態這三態），所以在作為輸入埠時，無需先寫「1」然後再進行讀操作。

❷ 51單片機P0口的特殊用途

51單片機P0口工作原理詳細講解
一、P0埠的結構及工作原理
P0埠8位中的一位結構圖見下圖：

下面，我們先就組成P0口的每個單元部份跟大家介紹一下：
先看輸入緩沖器：在P0口中，有兩個三態的緩沖器，在學數字電路時，我們已知道，三態門有三個狀態，即在其的輸出端可以是高電平、低電平，同時還有一種就是高阻狀態（或稱為禁止狀態），大家看上圖，上面一個是讀鎖存器的緩沖器，也就是說，要讀取D鎖存器輸出端Q的數據，那就得使讀鎖存器的這個緩沖器的三態控制端（上圖中標號為『讀鎖存器』端）有效。下面一個是讀引腳的緩沖器，要讀取P0.X引腳上的數據，也要使標號為『讀引腳』的這個三態緩沖器的控制端有效，引腳上的數據才會傳輸到我們單片機的內部數據匯流排上。
D鎖存器：構成一個鎖存器，通常要用一個時序電路，時序的單元電路在學數字電路時我們已知道，一個觸發器可以保存一位的二進制數（即具有保持功能），在51單片機的32根I/O口線中都是用一個D觸發器來構成鎖存器的。大家看上圖中的D鎖存器，D端是數據輸入端，CP是控制端（也就是時序控制信號輸入端），Q是輸出端，Q非是反向輸出端。
對於D觸發器來講，當D輸入端有一個輸入信號，如果這時控制端CP沒有信號（也就是時序脈沖沒有到來），這時輸入端D的數據是無法傳輸到輸出端Q及反向輸出端Q非的。如果時序控制端CP的時序脈沖一旦到了，這時D端輸入的數據就會傳輸到Q及Q非端。數據傳送過來後，當CP時序控制端的時序信號消失了，這時，輸出端還會保持著上次輸入端D的數據（即把上次的數據鎖存起來了）。如果下一個時序控制脈沖信號來了，這時D端的數據才再次傳送到Q端，從而改變Q端的狀態。
多路開關：在51單片機中，當內部的存儲器夠用（也就是不需要外擴展存儲器時，這里講的存儲器包括數據存儲器及程序存儲器）時，P0口可以作為通用的輸入輸出埠（即I/O）使用，對於8031（內部沒有ROM）的單片機或者編寫的程序超過了單片機內部的存儲器容量，需要外擴存儲器時，P0口就作為『地址/數據』匯流排使用。那麼這個多路選擇開關就是用於選擇是做為普通I/O口使用還是作為『數據/地址』匯流排使用的選擇開關了。大家看上圖，當多路開關與下面接通時，P0口是作為普通的I/O口使用的，當多路開關是與上面接通時，P0口是作為『地址/數據』匯流排使用的。
輸出驅動部份：從上圖中我們已看出，P0口的輸出是由兩個MOS管組成的推拉式結構，也就是說，這兩個MOS管一次只能導通一個，當V1導通時，V2就截止，當V2導通時，V1截止。
與門、與非門：這兩個單元電路的邏輯原理不做介紹。
   
前面我們已將P0口的各單元部件進行了一個詳細的講解，下面我們就來研究一下P0口做為I/O口及地址/數據匯流排使用時的具體工作過程。
1、作為I/O埠使用時的工作原理
P0口作為I/O埠使用時，多路開關的控制信號為0（低電平），看上圖中的線線部份，多路開關的控制信號同時與與門的一個輸入端是相接的，我們知道與門的邏輯特點是「全1出1，有0出0」那麼控制信號是0的話，這時與門輸出的也是一個0（低電平），與讓的輸出是0，V1管就截止，在多路控制開關的控制信號是0（低電平）時，多路開關是與鎖存器的Q非端相接的（即P0口作為I/O口線使用）。
P0口用作I/O口線，其由數據匯流排向引腳輸出（即輸出狀態Output）的工作過程：當寫鎖存器信號CP    有效，數據匯流排的信號→鎖存器的輸入端D→鎖存器的反向輸出Q非端→多路開關→V2管的柵極→V2的漏極到輸出端P0.X。前面我們已講了，當多路開關的控制信號為低電平0時，與門輸出為低電平，V1管是截止的，所以作為輸出口時，P0是漏極開路輸出，類似於OC門，當驅動上接電流負載時，需要外接上拉電阻。
下圖就是由內部數據匯流排向P0口輸出數據的流程圖（紅色箭頭）。
P0口用作I/O口線，其由引腳向內部數據匯流排輸入（即輸入狀態Input）的工作過程：
數據輸入時（讀P0口）有兩種情況：
1、讀引腳讀晶元引腳上的數據，讀引腳數時，讀引腳緩沖器打開（即三態緩沖器的控制端要有效），通過內部數據匯流排輸入，請看下圖（紅色簡頭）。

2、讀鎖存器通過打開讀鎖存器三態緩沖器讀取鎖存器輸出端Q的狀態，請看下圖（紅色箭頭）：

在輸入狀態下，從鎖存器和從引腳上讀來的信號一般是一致的，但也有例外。例如，當從內部匯流排輸出低電平後，鎖存器Q＝0，Q非＝1，場效應管T2開通，埠線呈低電平狀態。此時無論埠線上外接的信號是低電乎還是高電平，從引腳讀入單片機的信號都是低電平，因而不能正確地讀入埠引腳上的信號。又如，當從內部匯流排輸出高電平後，鎖存器Q＝1，Q非＝0，場效應管T2截止。如外接引腳信號為低電平，從引腳上讀入的信號就與從鎖存器讀入的信號不同。為此，8031單片機在對埠P0一P3的輸入操作上，有如下約定：為此，8051單片機在對埠P0一P3的輸入操作上，有如下約定：凡屬於讀-修改-寫方式的指令，從鎖存器讀入信號，其它指令則從埠引腳線上讀入信號。
讀-修改-寫指令的特點是，從埠輸入(讀)信號，在單片機內加以運算(修改)後，再輸出(寫)到該埠上。下面是幾條讀--修改-寫指令的例子。
ANL P0,#立即數 ;P0→立即數P0
ORL P0,A            ;P0→AP0
INC P1                 ;P1+1→P1
DEC P3               ;P3-1→P3
CPL P2                ;P2→P2
這樣安排的原因在於讀-修改-寫指令需要得到埠原輸出的狀態，修改後再輸出，讀鎖存器而不是讀引腳，可以避免因外部電路的原因而使原埠的狀態被讀錯。
P0埠是8031單片機的匯流排口，分時出現數據D7一D0、低8位地址A7一AO，以及三態，用來介面存儲器、外部電路與外部設備。P0埠是使用最廣泛的I／O埠。
2、作為地址/數據復用口使用時的工作原理
在訪問外部存儲器時P0口作為地址/數據復用口使用。
這時多路開關『控制』信號為『1』，『與門』解鎖，『與門』輸出信號電平由「地址/數據」線信號決定；多路開關與反相器的輸出端相連，地址信號經「地址/數據」線→反相器→V2場效應管柵極→V2漏極輸出。例如：控制信號為1，地址信號為「0」時，與門輸出低電平，V1管截止；反相器輸出高電平，V2管導通，輸出引腳的地址信號為低電平。請看下圖（蘭色字體為電平）：
反之，控制信號為「1」、地址信號為「1」，「與門」輸出為高電平，V1管導通；反相器輸出低電平，V2管截止，輸出引腳的地址信號為高電平。請看下圖（蘭色字體為電平）：

可見，在輸出「地址/數據」信息時，V1、V2管是交替導通的，負載能力很強，可以直接與外設存儲器相連，無須增加匯流排驅動器。
P0口又作為數據匯流排使用。在訪問外部程序存儲器時，P0口輸出低8位地址信息後，將變為數據匯流排，以便讀指令碼（輸入）。
在取指令期間，「控制」信號為「0」，V1管截止，多路開關也跟著轉向鎖存器反相輸出端Q非；CPU自動將0FFH（11111111，即向D鎖存器寫入一個高電平『1』）寫入P0口鎖存器，使V2管截止，在讀引腳信號控制下，通過讀引腳三態門電路將指令碼讀到內部匯流排。請看下圖如果該指令是輸出數據，如MOVX @DPTR，A（將累加器的內容通過P0口數據匯流排傳送到外部RAM中），則多路開關「控制」信號為『1』，「與門」解鎖，與輸出地址信號的工作流程類似，數據據由「地址/數據」線→反相器→V2場效應管柵極→V2漏極輸出。
如果該指令是輸入數據（讀外部數據存儲器或程序存儲器），如MOVX A，@DPTR（將外部RAM某一存儲單元內容通過P0口數據匯流排輸入到累加器A中），則輸入的數據仍通過讀引腳三態緩沖器到內部匯流排，其過程類似於上圖中的讀取指令碼流程圖。
通過以上的分析可以看出，當P0作為地址/數據匯流排使用時，在讀指令碼或輸入數據前，CPU自動向P0口鎖存器寫入0FFH，破壞了P0口原來的狀態。因此，不能再作為通用的I/O埠。大家以後在系統設計時務必注意，即程序中不能再含有以P0口作為操作數（包含源操作數和目的操作數）的指令。

❸ 單片機p口的三態有什麼用啊

三態門特點是存在一個高阻態輸出，即是實現與其他電路斷開；

因此多個三態門的輸出端可以並聯在一起，但不是實現「與」邏輯關系，工作時只有一個是接通的，其餘都必須處在高阻態（即斷開狀態），可見三態門實現的就是選通；

如下圖示，需要讀鎖存器值時，就打開BUF2三態門，Q的值就通過門到達B；

同時必須讓BUF1三態門斷開（即處在高阻態）或者叫關閉，那麼引腳的值就不能通過而到達B，就不會干擾到B值的正確性；

❹ 單片機這張圖里RP1和U2是什麼

RP1 是電阻排，8個電阻的一端接在一起，圖中接正電源，用來做上拉電阻可以減少元件體積。

http://ke..com/link?url=-_klK

U2 是74LS245，三態雙向匯流排收發器，在這里做單向驅動器，提高單片機的帶載能力。

http://ke..com/link?url=-bm2o1gh5aYlAdCBx4YRYY1P7Xnv4_

❺ 單片機怎麼實現三態輸出需要加什麼器件

首先，要選擇有這種功能的單片機，因為很老的單片機沒有這個功能，也只能從外部實現，但是現在流行的單片機基本都有這個功能，只是在編寫單片機控制代碼的時候就可以用軟體設置。

不同類型的單片機設置方法稍有區別，這里隨便選一個51單片機，STC15系列單片機來說明，下圖是晶元數據文檔中的一個小截圖：

舉個例子來說明一下：

假如要對P1口的第1個引腳P1.0進行設置，從文檔中可以看出它有4種狀態可以選擇。

第一種：准雙向口 （老的51單片機例如TA98C51單片機的P1口只能這個狀態，不能設置其它狀態）。

單片機上電就默認這個狀態，不用設置，如果從別的狀態設置回這個狀態，就用下面指令對寄存器P1M1和P1M0進行設置：

P1M1 &= 0xfe; // 0xfe #11111110B

P1M0 &= 0xfe; // 0xfe #11111110B

以上指令的目的是符合上圖表格，把設置P1.0埠的寄存器P1M1和P1M0相應位元設置為0.

第二種：推挽輸出

P1M1 &= 0xfe; // 0xfe #11111110B

P1M0 |= 0x01; // 0x01 #00000001B

以上指令的目的是符合上圖表格，把設置P1.0埠的寄存器P1M1和P1M0相應位元設置為0和1.

第三種：僅為輸入

P1M1 |= 0x01; // 0x01 #00000001B

P1M0 &= 0xfe; // 0xfe #11111110B

第四種：開漏

P1M1 |= 0x01; // 0x01 #00000001B

P1M0 |= 0x01; // 0x01 #00000001B

通過對寄存器的不同設置，就可以正常使用管腳的不同狀態。

PS:對於P0口的設置相同，只是寄存器換成P0M1和P0M0.

❻ 為什麼c51單片機中只有p0口有三態高阻態是什麼，有什麼作用呢請高人指點

p0口有三態分別是：高阻，高電平，低電平。
因為p0要作數據匯流排和地址匯流排用，所以必須要有三態，在不使用的時候要使p0口呈高阻態，以免干擾匯流排上的其它信號。