单片机三态驱动器

❶ 单片机的p0,p1,p2,p3端口有什么作用

1、P0口：真正的双向口，输出锁存，输入缓冲，输入前要先置1（KEIL包含的头文件已经有动作了，如果用汇编，要人工置1），输出为漏极开路，输出一般都要上拉电阻。输入为高阻态，能驱动8个TTL负载。当有片外存储器时，作数据线使用。 

2、P1口：最简单的口，输入也要先置1，无高阻态，只能是输出或者输入。能驱动4个TTL负载。 

3、P2口：I/O（输入/输出）与P1口一样，当有片外存储器时，作地址线使用，寻址64K片外数据存储器。能驱动4个TTL负载。 

4、P3口：I/O（输入/输出）与P1口一样，但无论输入输出都要先置1。具有很多复用功能。

(1)单片机三态驱动器扩展阅读

1、如果P1口用作输入端口，即Q=0,/Q=1；则场效应管导通，引脚被直接连到电源的地GND上，即使引脚输入的是高电平，被直接拉低为“0“。

所以，与P0端口一样，在将数据输入P1端口之前，先要通过内部总线向锁存器写”1“，这样/Q=0，场效应管截止，P1端口输入的“1”才可以送到三态缓冲器的输入端，此时再给三态门的读引脚送一个读控制信号，引脚上的“1”就可以通过三态缓冲器送到内部总线。

2、具有这种操作特点的输入/输出端口，一般称之为准双向I/O口，51单片机的P1，P2，P3口都是准双向口。而P0端口由于输出具有三态功能（输出端口的三态是指：高电平，低电平，高阻态这三态），所以在作为输入端口时，无需先写“1”然后再进行读操作。

❷ 51单片机P0口的特殊用途

51单片机P0口工作原理详细讲解
一、P0端口的结构及工作原理
P0端口8位中的一位结构图见下图：

下面，我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下：
先看输入缓冲器：在P0口中，有两个三态的缓冲器，在学数字电路时，我们已知道，三态门有三个状态，即在其的输出端可以是高电平、低电平，同时还有一种就是高阻状态（或称为禁止状态），大家看上图，上面一个是读锁存器的缓冲器，也就是说，要读取D锁存器输出端Q的数据，那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端（上图中标号为‘读锁存器’端）有效。下面一个是读引脚的缓冲器，要读取P0.X引脚上的数据，也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效，引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。
D锁存器：构成一个锁存器，通常要用一个时序电路，时序的单元电路在学数字电路时我们已知道，一个触发器可以保存一位的二进制数（即具有保持功能），在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D触发器来构成锁存器的。大家看上图中的D锁存器，D端是数据输入端，CP是控制端（也就是时序控制信号输入端），Q是输出端，Q非是反向输出端。
对于D触发器来讲，当D输入端有一个输入信号，如果这时控制端CP没有信号（也就是时序脉冲没有到来），这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了，这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。数据传送过来后，当CP时序控制端的时序信号消失了，这时，输出端还会保持着上次输入端D的数据（即把上次的数据锁存起来了）。如果下一个时序控制脉冲信号来了，这时D端的数据才再次传送到Q端，从而改变Q端的状态。
多路开关：在51单片机中，当内部的存储器够用（也就是不需要外扩展存储器时，这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器）时，P0口可以作为通用的输入输出端口（即I/O）使用，对于8031（内部没有ROM）的单片机或者编写的程序超过了单片机内部的存储器容量，需要外扩存储器时，P0口就作为‘地址/数据’总线使用。那么这个多路选择开关就是用于选择是做为普通I/O口使用还是作为‘数据/地址’总线使用的选择开关了。大家看上图，当多路开关与下面接通时，P0口是作为普通的I/O口使用的，当多路开关是与上面接通时，P0口是作为‘地址/数据’总线使用的。
输出驱动部份：从上图中我们已看出，P0口的输出是由两个MOS管组成的推拉式结构，也就是说，这两个MOS管一次只能导通一个，当V1导通时，V2就截止，当V2导通时，V1截止。
与门、与非门：这两个单元电路的逻辑原理不做介绍。
   
前面我们已将P0口的各单元部件进行了一个详细的讲解，下面我们就来研究一下P0口做为I/O口及地址/数据总线使用时的具体工作过程。
1、作为I/O端口使用时的工作原理
P0口作为I/O端口使用时，多路开关的控制信号为0（低电平），看上图中的线线部份，多路开关的控制信号同时与与门的一个输入端是相接的，我们知道与门的逻辑特点是“全1出1，有0出0”那么控制信号是0的话，这时与门输出的也是一个0（低电平），与让的输出是0，V1管就截止，在多路控制开关的控制信号是0（低电平）时，多路开关是与锁存器的Q非端相接的（即P0口作为I/O口线使用）。
P0口用作I/O口线，其由数据总线向引脚输出（即输出状态Output）的工作过程：当写锁存器信号CP    有效，数据总线的信号→锁存器的输入端D→锁存器的反向输出Q非端→多路开关→V2管的栅极→V2的漏极到输出端P0.X。前面我们已讲了，当多路开关的控制信号为低电平0时，与门输出为低电平，V1管是截止的，所以作为输出口时，P0是漏极开路输出，类似于OC门，当驱动上接电流负载时，需要外接上拉电阻。
下图就是由内部数据总线向P0口输出数据的流程图（红色箭头）。
P0口用作I/O口线，其由引脚向内部数据总线输入（即输入状态Input）的工作过程：
数据输入时（读P0口）有两种情况：
1、读引脚读芯片引脚上的数据，读引脚数时，读引脚缓冲器打开（即三态缓冲器的控制端要有效），通过内部数据总线输入，请看下图（红色简头）。

2、读锁存器通过打开读锁存器三态缓冲器读取锁存器输出端Q的状态，请看下图（红色箭头）：

在输入状态下，从锁存器和从引脚上读来的信号一般是一致的，但也有例外。例如，当从内部总线输出低电平后，锁存器Q＝0，Q非＝1，场效应管T2开通，端口线呈低电平状态。此时无论端口线上外接的信号是低电乎还是高电平，从引脚读入单片机的信号都是低电平，因而不能正确地读入端口引脚上的信号。又如，当从内部总线输出高电平后，锁存器Q＝1，Q非＝0，场效应管T2截止。如外接引脚信号为低电平，从引脚上读入的信号就与从锁存器读入的信号不同。为此，8031单片机在对端口P0一P3的输入操作上，有如下约定：为此，8051单片机在对端口P0一P3的输入操作上，有如下约定：凡属于读-修改-写方式的指令，从锁存器读入信号，其它指令则从端口引脚线上读入信号。
读-修改-写指令的特点是，从端口输入(读)信号，在单片机内加以运算(修改)后，再输出(写)到该端口上。下面是几条读--修改-写指令的例子。
ANL P0,#立即数 ;P0→立即数P0
ORL P0,A            ;P0→AP0
INC P1                 ;P1+1→P1
DEC P3               ;P3-1→P3
CPL P2                ;P2→P2
这样安排的原因在于读-修改-写指令需要得到端口原输出的状态，修改后再输出，读锁存器而不是读引脚，可以避免因外部电路的原因而使原端口的状态被读错。
P0端口是8031单片机的总线口，分时出现数据D7一D0、低8位地址A7一AO，以及三态，用来接口存储器、外部电路与外部设备。P0端口是使用最广泛的I／O端口。
2、作为地址/数据复用口使用时的工作原理
在访问外部存储器时P0口作为地址/数据复用口使用。
这时多路开关‘控制’信号为‘1’，‘与门’解锁，‘与门’输出信号电平由“地址/数据”线信号决定；多路开关与反相器的输出端相连，地址信号经“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。例如：控制信号为1，地址信号为“0”时，与门输出低电平，V1管截止；反相器输出高电平，V2管导通，输出引脚的地址信号为低电平。请看下图（兰色字体为电平）：
反之，控制信号为“1”、地址信号为“1”，“与门”输出为高电平，V1管导通；反相器输出低电平，V2管截止，输出引脚的地址信号为高电平。请看下图（兰色字体为电平）：

可见，在输出“地址/数据”信息时，V1、V2管是交替导通的，负载能力很强，可以直接与外设存储器相连，无须增加总线驱动器。
P0口又作为数据总线使用。在访问外部程序存储器时，P0口输出低8位地址信息后，将变为数据总线，以便读指令码（输入）。
在取指令期间，“控制”信号为“0”，V1管截止，多路开关也跟着转向锁存器反相输出端Q非；CPU自动将0FFH（11111111，即向D锁存器写入一个高电平‘1’）写入P0口锁存器，使V2管截止，在读引脚信号控制下，通过读引脚三态门电路将指令码读到内部总线。请看下图如果该指令是输出数据，如MOVX @DPTR，A（将累加器的内容通过P0口数据总线传送到外部RAM中），则多路开关“控制”信号为‘1’，“与门”解锁，与输出地址信号的工作流程类似，数据据由“地址/数据”线→反相器→V2场效应管栅极→V2漏极输出。
如果该指令是输入数据（读外部数据存储器或程序存储器），如MOVX A，@DPTR（将外部RAM某一存储单元内容通过P0口数据总线输入到累加器A中），则输入的数据仍通过读引脚三态缓冲器到内部总线，其过程类似于上图中的读取指令码流程图。
通过以上的分析可以看出，当P0作为地址/数据总线使用时，在读指令码或输入数据前，CPU自动向P0口锁存器写入0FFH，破坏了P0口原来的状态。因此，不能再作为通用的I/O端口。大家以后在系统设计时务必注意，即程序中不能再含有以P0口作为操作数（包含源操作数和目的操作数）的指令。

❸ 单片机p口的三态有什么用啊

三态门特点是存在一个高阻态输出，即是实现与其他电路断开；

因此多个三态门的输出端可以并联在一起，但不是实现“与”逻辑关系，工作时只有一个是接通的，其余都必须处在高阻态（即断开状态），可见三态门实现的就是选通；

如下图示，需要读锁存器值时，就打开BUF2三态门，Q的值就通过门到达B；

同时必须让BUF1三态门断开（即处在高阻态）或者叫关闭，那么引脚的值就不能通过而到达B，就不会干扰到B值的正确性；

❹ 单片机这张图里RP1和U2是什么

RP1 是电阻排，8个电阻的一端接在一起，图中接正电源，用来做上拉电阻可以减少元件体积。

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

U2 是74LS245，三态双向总线收发器，在这里做单向驱动器，提高单片机的带载能力。

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

❺ 单片机怎么实现三态输出需要加什么器件

首先，要选择有这种功能的单片机，因为很老的单片机没有这个功能，也只能从外部实现，但是现在流行的单片机基本都有这个功能，只是在编写单片机控制代码的时候就可以用软件设置。

不同类型的单片机设置方法稍有区别，这里随便选一个51单片机，STC15系列单片机来说明，下图是芯片数据文档中的一个小截图：

举个例子来说明一下：

假如要对P1口的第1个引脚P1.0进行设置，从文档中可以看出它有4种状态可以选择。

第一种：准双向口 （老的51单片机例如TA98C51单片机的P1口只能这个状态，不能设置其它状态）。

单片机上电就默认这个状态，不用设置，如果从别的状态设置回这个状态，就用下面指令对寄存器P1M1和P1M0进行设置：

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

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

以上指令的目的是符合上图表格，把设置P1.0端口的寄存器P1M1和P1M0相应位元设置为0.

第二种：推挽输出

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

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

以上指令的目的是符合上图表格，把设置P1.0端口的寄存器P1M1和P1M0相应位元设置为0和1.

第三种：仅为输入

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

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

第四种：开漏

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

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

通过对寄存器的不同设置，就可以正常使用管脚的不同状态。

PS:对于P0口的设置相同，只是寄存器换成P0M1和P0M0.

❻ 为什么c51单片机中只有p0口有三态高阻态是什么，有什么作用呢请高人指点

p0口有三态分别是：高阻，高电平，低电平。
因为p0要作数据总线和地址总线用，所以必须要有三态，在不使用的时候要使p0口呈高阻态，以免干扰总线上的其它信号。