### 单片机中的并行口及中断技术详解
#### 一、并行口P0、P1、P2、P3的基本功能和操作
**并行口**是指能够同时传输多位数据的接口,这对于提高数据传输速度非常重要。在51系列单片机中,并行口通常指的是P0、P1、P2、P3四个端口。
1. **基本功能**
- **P0口**: 具有双重功能。一方面,它可以作为普通的IO口使用;另一方面,在系统扩展时,P0口被用作地址/数据总线,实现了分时复用。
- **P1口**: 主要用作IO口,但也可以用于特殊输入输出线路。
- **P2口**: 除了作为IO口之外,P2口还可以在系统扩展时作为高8位地址总线(A15~A8)使用。
- **P3口**: 同样具备IO口功能,同时具有多种第二功能,如串行通信、外部中断等。
2. **IO端口操作方式**
- **写端口**: 使用一条指令将数据写入P0-P3的数据锁存器中,然后通过输出驱动器将这些数据送到端口引脚。例如,`MOV P1, A`就是将累加器A中的内容写入P1口。
- **读端口**: 读取端口锁存器中的数据,而不是读取端口引脚上的数据。例如,`MOV A, P1`就是将P1锁存器中的数据读入累加器A。
- **读引脚**: 从端口引脚上读取数据。这通常涉及先设置端口锁存器,再读取引脚数据的过程。例如,`MOV P1,#0FH; 使P1口低四位锁存器置位` 和 `MOV A,P1; 读P1口低四位引脚线信号`。
3. **读—修改—写操作**
- 当指令中包含多个操作时,比如`ANL P1,#0FH`,这条指令会读取P1锁存器中的数据,并与立即数0FH进行逻辑与操作,最后将结果写回P1口。
#### 二、作为IO口使用时需注意的问题
1. **输入使用**
- 当IO口线作为输入使用时,或者P3某口线作为第二功能使用时,必须确保IO口锁存器为1状态,这样才能正确读取IO引脚上的状态。
2. **P0口的特殊需求**
- 如果P0口用作IO口线,则每根口线都需要外接上拉电阻,以确保在高电平状态下有稳定的电流。
3. **系统扩展时的注意事项**
- 如果只使用低8位地址线,则P2口可以作为IO口使用,此时只能使用R0和R1作为指针。
- 如果使用16位地址线,则P2口不能作为IO口使用,此时可以使用R0、R1和DPTR作为指针。
- 在系统扩展中,P2口作为高8位地址总线的来源是CPU访问外部程序存储器时来自PC的高8位地址,以及CPU访问外部数据存储器时来自DPH的地址。
#### 三、并行口的应用实例
1. **蜂鸣器**
- 并行口可以用来控制蜂鸣器。例如,当P1.0输出0时,蜂鸣器发声;当P1.0输出1时,蜂鸣器停止发声。
2. **其他应用场景**
- 并行口还可以应用于LED显示、电机控制等场合。
#### 四、中断技术概述
中断技术是一种重要的机制,可以使CPU在处理某个任务的同时,能够响应其他事件,从而实现并行处理、实时处理和故障处理等功能。
1. **并行处理**
- 有了中断技术,CPU可以与多台外设并行工作,即CPU可以在不同时间与多台外设进行信息交换,提高了系统的整体效率。
2. **实时处理**
- 在单片机实时控制系统中,请求CPU提供服务往往是随机发生的。有了中断系统,CPU就能够立即响应并处理这些请求。
3. **故障处理**
- 单片机系统运行过程中可能会遇到一些突发故障,例如电源断电、存储器出错、运算溢出等。中断系统能够及时处理这些问题,避免系统崩溃。
#### 五、89C52中断系统
1. **中断源**
- 89C52单片机有六个中断源:两个外部中断INT0、INT1,以及四个内部中断(定时器/计数器T0、T1、T2的溢出中断源,串行口的发送/接收中断)。
2. **中断控制**
- 中断允许: 通过设置特殊功能寄存器IE来开启或关闭中断。
- 中断优先级: 通过特殊功能寄存器IP来设置各个中断源的优先级。
3. **中断嵌套**
- 如果CPU正在处理一个中断请求时,又有更高优先级的中断请求发生,CPU会暂时中止当前中断处理,转而去处理新的中断请求,这就是中断嵌套。
通过以上介绍,我们可以看出并行口和中断技术在51系列单片机中的重要性和应用价值。它们不仅提升了系统的性能,还增强了系统的稳定性和可靠性。对于学习单片机的工程师来说,掌握这些基础知识是非常必要的。