单片机io口原理

① 单片机控制IO口输出高低电平的原理是什么

名称：IO口高低电平控制
#include<reg52.h> //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件
包含特殊功能寄存器的定义
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
void main (void)
{
P1 = 0xFF; //P1口全部为高电平，对应的LED灯全灭掉，ff
换算成二进制是 1111 1111
P1 = 0xfe; //P1口的最低位点亮，可以更改数值是其他的
灯点亮
//0xfe是16进制，0x开头表示16进制数，fe换
算成二进制是 1111 1110
while (1) //主循环
{
//主循环中添加其他需要一直工作的程序
}
}

② 请详解下单片机的 并行IO口,串行IO口,及二者区别

单片机串行通讯与并行通讯区别
一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工;信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工;信息能够同时双向传送则称为全双工。 串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。在单片机中，主要使用异步通讯方式。

串行通讯中，两个设备之间通过一对信号线进行通讯，其中一根为信号线，另外一根为信号地线，信号电流通过信号线到达目标设备，再经过信号地线返回，构成一个信号回路。

初级读者会产生疑问：为何不让信号电流从电源地线返回?答案：公共地线上存在各种杂乱的电流，可以轻而易举地把信号淹没。因此所有的信号线都使用信号地线而不是电源地线，以避免干扰。

这一对信号线每次只传送1bit(比特)的信号，比如1Byte(字节)的信号需要8次才能发完。传输的信号可以是数据、指令或者控制信号，这取决于采用的是何种通讯协议以及传输状态。串行信号本身也可以带有时钟信息，并且可以通过算法校正时钟。因此不需要额外的时钟信号进行控制。

并行通讯中，基本原理与串行通讯没有区别。只不过使用了成倍的信号线路，从而一次可以传送更多bit的信号。

并行通讯通常可以一次传送8bit、16bit、32bit甚至更高的位数，相应地就需要8根、16根、32根信号线，同时需要加入更多的信号地线。比如传统的PATA线路有40根线，其中有16根信号线和7根信号地线，其他为各种控制线，一次可以传送2Byte的数据。并行通讯中，数据信号中无法携带时钟信息，为了保证各对信号线上的信号时序一致，并行设备需要严格同步时钟信号，或者采用额外的时钟信号线。

通过串行通讯与并行通讯的对比，可以看出：串行通讯很简单，但是相对速度低;并行通讯比较复杂，但是相对速度高。更重要的是，串行线路仅使用一对信号线，线路成本低并且抗干扰能力强，因此可以用在长距离通讯上;而并行线路使用多对信号线(还不包括额外的控制线路)，线路成本高并且抗干扰能力差，因此对通讯距离有非常严格的限制。

③ 单片机IO口的概述

凌阳单片机IOA,IOB口的一些简单设置和C语言应用函数 P_IOA_Buffer (读/写) (01H)
A口的数据向量单元，用于向数据向量寄存器写入或从该寄存器读出数据。当A口处于输入状态时，写入是将A口的数据向量写入A口的数据寄存器；读出则是从A口数据寄存器内读其数值。当A口处于输出状态时，写入输出数据到A口的数据寄存器。
P_IOA_Dir(读/写)(02H)
A口的方向向量单元，用于用来设置A口是输入还是输出，该方向控制向量寄存器可以写入或从该寄存器内读出方向控制向量。Dir位决定了口位的输入/输出方向：即‘0’为输入，‘1’为输出。
P_IOA_Attrib(读/写)(03H)
A口的属性向量单元，用于A口属性向量的设置。
P_IOA_Latch(读)(04H)
读该单元以锁存A口上的输入数据，用于进入睡眠状态前的触键唤醒功能的启动。 方向向量Dir、属性向量Attrib和数据向量Data分别代表三个控制口。这三个口中每个对应的位组合在一起，形成一个控制字，来定义相应I/O口位的输入/输出状态和方式。
表3.1具体表示了如何通过对I/O口位的方向向量位Dir、属性向量位Attrib以及数据向量位Data进行编程，来设定口位的输入/输出状态和方式。
由表3.1可以得出以下一些结论：
Dir位决定了口位的输入/输出方向：即‘0’为输入，‘1’为输出。
Attrib位决定了在口位的输入状态下是为悬浮式输入还是非悬浮式输入：即‘0’为带上拉或下拉电阻式输入，而‘1’则为悬浮式输入。在口位的输出状态下则决定其输出是反相的还是同相的；‘0’为反相输出，‘1’则为同相输出。
Data位在口位的输入状态下被写入时，与Attrib位组合在一起形成输入方式的控制字‘00’、‘01’、‘10’、‘11’，以决定输入口是带唤醒功能的上拉电阻式、下拉电阻式或悬浮式以及不带唤醒功能的悬浮式输入。Data位在口位的输出状态下被写入的是输出数据，不过，数据是经过反相器输出还是经过同相缓存器输出要由Attrib位来决定。
例如，假设要把A口的Bit0定义成下拉电阻式的输入口，则A口_Dir、_Attrib和_Data向量的三个相应的Bit0应组合设为‘000’。如果想把A口的Bit1定义成悬浮式并具有唤醒功能的输入口，只需将Dir、Attrib和Data向量中相应的Bit1组合设置为‘010’即可。
A口的IOA0~IOA7作为唤醒源，常用于键盘输入。要激活IOA0~IOA7的唤醒功能，必须读P_IOA_Latch单元，以此来锁存IOA0~IOA7管脚上的键状态。随后，系统才可通过指令进入低功耗的睡眠状态。当有键按下时，IOA0~IOA7的输入状态将不同于其在进入睡眠前被锁存时的状态，从而引起系统的唤醒。
表3.1 Direction Attribution Data 功能 是否带唤唤醒功能 功能描述 0 0 0 下拉 是 带下拉电阻的输入管脚 0 0 1 上拉 是 带上拉电阻的输入管脚 0 1 0 悬浮 是 悬浮式输入管脚 0 1 1 悬浮 否 悬浮式输入管脚 1 0 0 高电平输出
（带数据反相器） 否 带数据反相器的高电平输出
(当向数据位写入“0” 时输出“1”) 1 0 1 低电平输出
（带数据反相器） 否 带数据反相器的低电平输出
(当向数据位写入“1”时输出“0”) 1 1 0 低电平输出 否 带数据缓存器的低电平输出
（无数据反相功能） 1 1 1 高电平输出 否 带数据缓存器的高电平输出
（无数据反相功能） P_IOB_Data(读/写)(05H)
B口的数据单元，用于向B口写入或从B口读出数据。当B口处于输入状态时，读出是读B口管脚电平状态； 写入是将数据写入B口的数据寄存器。当B口处于输出状态时，写入输出数据到B口的数据寄存器。
P_IOB_Buffer(读/写)(06H)
B口的数据向量单元，用于向数据寄存器写入或从该寄存器内读出数据。当B口处于输入状态时，写入是将数据写入B口的数据寄存器；读出则是从B口数据寄存器里读其数值。当B口处于输出状态时，写入数据到B口的数据寄存器。
P_IOB_Dir(读/写)(07H)
B口的方向向量单元，用于设置IOB口的状态。‘0’为输入，‘1’为输出。
P_IOB_Attrib(读/写)(08H)
B口的属性向量单元，用于设置IOB口的属性。 B口除了具有常规的输入/输出端口功能外，还有一些特殊的功能，如下表3.2所示： 口位 特殊功能 功能描述 备注 IOB0 SCK 串行接口SIO的时钟信号 IOB1 SDA 串行接口SIO的数据传送信号 IOB2 1，EXT1
2， Feedback_Output1 1，外部中断源（下降沿触发）
2，与IOB4组成一个RC反馈电路，以获得振荡信号，作为外部中断源EXT1 1，IOB2 设为输入状态
2，设置IOB2为反相输出方式 IOB3 1，EXT2
2，Feedback_Output2 1，外部中断源（下降沿触发）
2，与IOB5组成一个RC反馈电路，以获得一个振荡信号，作为外部中断源EXT2 1，IOB3 设为输入状态
2，设置IOB3为反相输出方式 IOB4 Feedback_Input1 IOB5 Feedback_Input2 IOB6 --- IOB7 Rx 通用异步串行数据接收端口 IOB8 APWMO TimerA脉宽调制输出 IOB9 BPWMO TimerB脉宽调制输出 IOB10 Tx 通用异步串行数据发送端口 IO端口设置的C库函5
SPCE061.lib中提供了相应的API函数如下所示：
1, 函数原型
void Set_IOA_Dir(unsigned int);
void Set_IOB_Dir(unsigned int);
功能说明 设置IO Dircetion信息
用法 Set_IOA_Dir(Direction_A);
Set_IOB_Dir(Direction_B);
参数 1代表输出，0代表输入
返回值 无
2,函数原型
unsigned int Get_IOA_Dir(void);
unsigned int Get_IOB_Dir(void);
功能说明 获取IO Dircetion信息
用法 Direction_A =Get_IOA_Dir();
Direction_B =Get_IOB_Dir();
返回值 1代表输出，0代表输入
3.函数原型
void Set_IOA_Data(unsigned int);
void Set_IOB_Data(unsigned int);
功能说明 设置IO Data信息
用法 Set_IOA_Data(Data_A);
Set_IOB_Data(Data_B);
参数 1代表高电平，0代表低电平
返回值 无
4,函数原型
unsigned int Get_IOA_Data(void);
unsigned int Get_IOB_Data(void);
功能说明 获取IO Data信息
用法 Data_A =Set_IOA_Data();
Data_B =Set_IOB_Data();
参数 无
返回值 1代表高电平，0代表低电平
5,函数原型
void Set_IOA_Buffer(unsigned int);
void Set_IOB_Buffer(unsigned int);
功能说明 设置IO Buffer信息
用法 Set_IOA_Buffer(Buffer_A);
Set_IOB_Buffer(Buffer_B);
参数 1代表高电平，0代表低电平
返回值 无
6.函数原型
unsigned int Get_IOA_Buffer(void);
unsigned int Get_IOB_Buffer(void);
功能说明 获取IO Buffer信息
用法 Buffer_A =Set_IOA_Buffer();
Buffer_B =Set_IOB_Buffer();
参数 无
返回值 1代表高电平，0代表低电平
7.函数原型
void Get_IOA_Latch(void);
功能说明 读P_IOA_Latch单元，以此来锁存IOA0~IOA7管脚上的键状态
用法 Get_IOA_Latch();
参数 无
返回值 无
另外还有:
sp_lib.asm中定义了两个很有用的IO API，在C中可以调用。它们是SP_Init_IOA()，SP_Init_IOB()。
函数原型
void SP_Init_IOA(unsigned int, unsigned int, unsigned int);
void SP_Init_IOB(unsigned int, unsigned int, unsigned int);
功能说明 同时设置IO Dircetion、Attribution和Data信息
用法 SP_Init_IOA(Direction_A, Data_A, Attribution_A);
SP_Init_IOB(Direction_B, Data_B, Attribution_B);
参数
返回值 无

④ 单片机内部4个并行I/O口各有什么异同其作用是什么

p0是双向数据口用作数据传输和低位地址输出，P1-P3有内部上接电阻，叫准双向口，P1无特殊功能，P2可输出高位地址，P3有特殊功能，如中断，计数等

⑤ 单片机的I/O口是什么意思

单片机的I/O口的意思是：I/O是 input/output的缩写，即输入输出端口。

每个设备都会有一个专用的I/O地址，用来处理自己的输入输出信息。CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。

(5)单片机io口原理扩展阅读：

单片机I/O口的输出模式：

1、准双向口输出

准双向口输出就是可作为输出也可作为输入口，因此这个口是不定的，是准双向类型，不用重新I/O口的输出状态 。准双向口有3个上拉晶体管以便根据不同的需要设置表不同的参数。这三个晶体管分别是起到强上拉、极弱上拉、弱上拉功能。

2、推挽输出

推挽输出是因为它的输出结构类似于推挽结构，它是一种由两个三极管（或者其他MOS管等）分别受到一个信号的控制，这信号的互补的，就是说只有一个三极管导通，一个三极管导通的时候另一个就要截止。

推挽输出可以输出高电平，也可以输出低电平。当锁存器为“1”时候可以持续提供强上拉，这种输出结构可以驱动需要很大电流的器件。

3、开漏输出

这种结构作为逻辑输出时候，必须要有外部上拉，上拉电阻要为10K左右比较好，一般是通过电阻加到VCC电源，这样才可以读取外部状态，也就是说此时的开漏输出的可以作为外部的输入I/O口。

⑥ 单片机是如何控制IO口输出高低电平的 不要告诉我试靠程序 我要的是原理 谢谢

单片机控制此漏滑端搜唤输出相应值，IO输出端输出相应值

简单的森腊反相器示意图