c8051f020 I/O配置小結(jié)
020的每個I/O口引腳都可以被配置為推挽或漏極開路輸出。同時引入了數(shù)字交叉開關(guān)，允許將內(nèi)部數(shù)字系統(tǒng)資源映射到P0、P1、P2和P3的端口引腳。通過設(shè)置交叉開關(guān)寄存器可將片內(nèi)的計數(shù)器/定時器、串行總線、硬件中斷、ADC轉(zhuǎn)換啟動輸入、比較器輸出以及微控制器內(nèi)部的其他數(shù)字信號配置為出現(xiàn)在端口I/O引腳。必須在訪問這些外設(shè)的I/O之前配置和允許交叉開關(guān)。

注意的問題：

1.低端口既能按位尋址，也可以按字節(jié)尋址；高端口只能按字節(jié)尋址。

2.沒有被分配到的引腳作為一般的數(shù)字通用I/O口。

3.P1口還可以用作ADC1的模擬輸入。

4.P0MDOUT~P3MDOUT用于控制I/O端口每一位的輸出狀態(tài)。

5.EMIF（外部存儲器接口）是用于CPU與片外XRAM之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，通過寄存器EMI0CF和EMI0CN選擇和管理端口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

6.為了能訪問片外存儲器空間，必須設(shè)置EMI0CN寄存器的內(nèi)容為片外存儲器的空間頁地址。

7.如果把外部存儲器接口（EMIF）設(shè)置在高端口則首先要把EMI0CF的PRTSEL位設(shè)置為1，選擇高端口，同時選擇地址的復用或非復用方式，在把XBR的外部寄存器的EMIFLE位設(shè)置為0。

8.復用方式配置：在復用方式下，數(shù)據(jù)總線和地址總線的第8位共用相同的引腳（AD0~AD7）。在該方式下，要用一個外部鎖存器（如74HC373或相同功能的鎖存器）保持RAM地址的低8位。外部鎖存器由ALE(地址鎖存使能)信號控制，ALE信號由外部存儲器接口邏輯驅(qū)動。

9.在總線復用時，需要把地址數(shù)據(jù)復用端口配置為漏極開路。

10.ALE高/低脈寬占1個SYSCLK周期，地址建立/保持時間占0個SYSCLK周期，/WR和/RD占12個SYSCLK周期，EMIF工作在地址/數(shù)據(jù)復用方式，即：EMI0CF |= 0x2c;EMI0TC |= 0x2c;配置EMIF的步驟是：先將EMIF選到低端口或高端口；然后選擇復用方式或非復用方式；再選擇存儲器的模式（只用片內(nèi)存儲器、不帶塊選擇的分片方式、帶塊選擇的分片方式或只用片外存儲器）；然后設(shè)置EMI0TC；最后通過寄存器PnMDOUT和P74OUT選擇所期望的相關(guān)端口的輸出方式。如：

void PORT_Init (void)
{
XBR2= 0x40;
P74OUT |= 0xff;
EMI0CF |= 0x2c;
EMI0TC |= 0x6c;
P3MDOUT |= 0xdf;

}

11.避免高端口處于“浮空”狀態(tài)，以避免因輸入浮空為無效邏輯電平而導致不必要的功率消耗，為此應采取如下措施的任何一種：a.將XBR2.7位設(shè)置為邏輯0選擇弱上拉狀態(tài)

R/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WR/W復位值
WEAKPUDXBARE-T4EXET4EUART1EEMIFLECNVSTE00000000
位7位6位5位4位3位2位1位0SFR地址

位7 WEAKPUD 弱上拉禁止位
0 弱上拉全局允許
1 弱上拉全局禁止
位6 XBARE 交叉開關(guān)允許位
0 交叉開關(guān)禁止端口0 1 2 和3 的所有引腳被強制為輸入方式
1 交叉開關(guān)允許
位5 未用讀0 寫=忽略
位4 T4EXE T4EX 輸入允許位
0 T4EX 不連到端口引腳
1 T4EX 連到端口引腳
位3 T4E T4 輸入允許位
0 T4 不連到端口引腳
1 T4 連到端口引腳
位2 UART1E UART1 I/O 允許位
0 UART1 I/O 不連到端口引腳
1 UART1 TX 和RX 連到兩個端口引腳
位1 EMIFLE 外部存儲器接口低端口允許位
0 P0.7 P0.6 和P0.5 的功能由交叉開關(guān)或端口鎖存器決定
1 如果EMI0CF.4 = 0 外部存儲器接口為復用方式
則P0.7 (/WR) P0.6 (/RD)和P0.5 (/ALE)被交叉開關(guān)跳過它們的輸出
狀態(tài)由端口鎖存器和外部存儲器接口決定
1 如果EMI0CF.4 = 1 外部存儲器接口為非復用方式
則P0.7 (/WR)和P0.6 (/RD)被交叉開關(guān)跳過它們的輸出狀態(tài)由端口鎖
存器和外部存儲器接口決定
位0 CNVSTE 外部轉(zhuǎn)換啟動輸入允許位
0 CNVSTR 不連到端口引腳
1 CNVSTR 連到端口引腳；

b.令P74OUT=0xFF，將高端口輸出方式配置為推拉方式(P74OUT為高端口輸出方式寄存器)；

c.向高端口數(shù)據(jù)寄存器P4、P5、P6和P7寫0。

12.配置端口引腳的輸出方式
每個端口引腳的輸出方式都可被配置為漏極開路或推挽方式。在推挽方式下向端口數(shù)據(jù)寄存器中的相應位寫邏輯0 將使端口引腳被驅(qū)動到GND 寫邏輯1 將使端口引腳被驅(qū)動到VDD ，在漏極開路方式下向端口數(shù)據(jù)寄存器中的相應位寫邏輯0 將使端口引腳被驅(qū)動到GND 寫邏輯1 將使端口引腳處于高阻狀態(tài)，當系統(tǒng)中不同器件的端口引腳有共享連接。即多個輸出連接到同一個物理線時（例如SMBus 連接中的SDA 信號），使用漏極開路方式可以防止不同器件之間的沖突。（推挽方式在有些書中稱為推拉方式）

轉(zhuǎn)載-關(guān)于開漏、推挽方式2008-01-27 17:53漏級開路即高阻狀態(tài)，適用于輸入/輸出，其可獨立輸入/輸出低電平和高阻狀態(tài)，若需要產(chǎn)生高電平，則需使用外部上拉電阻或使用如LCX245等電平轉(zhuǎn)換芯片。有些朋友，尤其是未學過此方面知識的朋友，在實際工作中將I/O口設(shè)置為漏開，并想輸出高電平，但向口線上寫1后對方并未認出高電平，但用萬用表測量引腳確有電壓，這種認為是不對的，對于高阻狀態(tài)來說，測量電壓是無意義的，正確的方法應是外加上拉電阻，上拉電阻的阻值=上拉電壓/芯片引腳最大灌（拉）電流。
推挽方式可完全獨立產(chǎn)生高低電平，推挽方式為低阻，這樣，才能保證口線上不分走電壓或分走極小的電壓（可忽略），保證輸出與電源相同的高電平，推挽適用于輸出而不適用于輸入，因為若對推挽（低阻）加高電平后，I=U/R，I會很大，將造成口的燒毀。

對與C8051F的很多型號片子，將I/O口設(shè)置為推挽方式的做法為：PnMDOUT=0xff，Pn=0x00，這樣設(shè)置I/O口為推挽，并輸出低電平（可降低功耗）將I/O口設(shè)置為漏開方式的做法為：PnMDOUT=0x00，Pn=0x11，這樣設(shè)置I/O口為漏開。

如果學過三極管放大電路一定知道，前置單管放大器和功放末級放大電路的區(qū)別。單片機內(nèi)部的邏輯經(jīng)過內(nèi)部的邏輯運算后需要輸出到外面，外面的器件可能需要較大的電流才能推動，因此在單片機的輸出端口必須有一個驅(qū)動電路。

這種驅(qū)動電路有兩種形式:

其中的一種是采用一只N型三極管（npn或n溝道），以npn三極管為例，就是e接地，b接內(nèi)部的邏輯運算，c引出，b受內(nèi)部驅(qū)動可以控制三極管是否導通但如果三極管的c極一直懸空，盡管b極上發(fā)生高低變化，c極上也不會有高低變化，因此在這種條件下必須在外部提供一個電阻，電阻的一端接c(引出腳）另一端接電源，這樣當三極管的b有高電壓是三極管導通，c電壓為低，當b為低電壓時三極管不通，c極在電阻的拉動下為高電壓，這種驅(qū)動電路有個特點：低電壓是三極管驅(qū)動的，高電壓是電阻驅(qū)動的（上下不對稱），三極管導通時的ec內(nèi)阻很小，因此可以提供很大的電流，可以直接驅(qū)動led甚至繼電器，但電阻的驅(qū)動是有限的，最大高電平輸出電流=(vcc-Vh)/r；

另一種是互補推挽輸出，采用2只晶體管，一只在上一只在下，上面的一只是n型，下面為p型（以三極管為例），兩只管子的連接為：npn（上）的c連vcc，pnp（下）的c接地，兩只管子的ee,bb相連，其中ee作為輸出（引出腳），bb接內(nèi)部邏輯，這個電路通常用于功率放大點路的末級（音響），當bb接高電壓時npn管導通輸出高電壓，由于三極管的ec電阻很小，因此輸出的高電壓有很強的驅(qū)動能力，當bb接低電壓時npn截至，pnp導通，由于三極管的ec電阻很小因此輸出的低電壓有很強的驅(qū)動能力，簡單的例子，9013導通時ec電阻不到10歐，以Vh=2.5v，vcc=5v計算，高電平輸出電流最大=250MA，短路電流500ma，這個計算同時告訴我們采用推挽輸出時一定要小心千萬不要出現(xiàn)外部電路短路的可能，否則肯定燒毀芯片，特別是外部驅(qū)動三極管時別忘了在三極管的基極加限流電阻。推挽輸出電路的形式很多，有些單片機上下都采用n型管，但內(nèi)部邏輯提供互補輸出，以上的說明僅僅為了說明推挽的原理，為了更深的理解可以參考功率放大電路。

‍推挽方式可完全獨立產(chǎn)生高低電平，推挽方式為低阻，這樣，才能保證口線上不分走電壓或分走極小的電壓（可忽略），保證輸出與電源相同的高電平，推挽適用于輸出而不適用于輸入，因為若對推挽（低阻）加高電平后，I=U/R，I會很大，將造成口的燒毀。

對與C8051F的很多型號片子，將I/O口設(shè)置為推挽方式的做法為：PnMDOUT=0xff，Pn=0x00，這樣設(shè)置I/O口為推挽，并輸出低電平（可降低功耗）將I/O口設(shè)置為漏開方式的做法為：PnMDOUT=0x00，Pn=0x11，這樣設(shè)置I/O口為漏開。

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推挽輸出0的時候和開漏特性一樣,就是1的時候可以當作直接接VCC.
推挽輸出的驅(qū)動能力相當強,因為輸出1就等于接到了VCC.而同時推挽輸出的IO也需要注意不要直接接到地,否則一旦輸出1,就等于VCC通過內(nèi)部的場效應管直接到地了,這時候IO端發(fā)熱就很大,時間長就就拜拜了.
你看到DX32實驗板上,按鍵部分都是串了個300歐才到地的,就是為了避免IO誤操作,使這些輸入變成推挽輸出1而做的保護.
以此為設(shè)計依據(jù),一般情況下,所有的IO都盡量避免直接到地,即使這個IO你是打算用來做輸入的.