单片机引脚读写操作

李椋

自己总结下单片机引脚的用法。

使用单片机时肯定会用到单片机的IO引脚。以51单片机P1口为例。内部结构如图所示



当单片机进行写操作时，引脚锁存器（D触发器）CLK端接收有效电平，然后内部总线上需要写的数据就会通过D触发器传输到Q'。当写1时Q'为0，使MOSFET截止，因此外部引脚电平为1.当写0时Q'为1，MOSFET饱和导通，此时引脚可以看成接地，所以引脚为0。

如果对单片机IO口进行读操作。由图可以看出读操作包括读寄存器和读引脚。以前知道有这两种区别，但是从来没仔细区分过。从图中可以看出读寄存器时读寄存器上的三态缓冲器打开，Q端的值直接传到了内部总线上，而下面的读引脚三台缓冲器是高阻态，读引脚时则相反。

汇编语言中对读寄存器和读引脚做了一定的区别，但说实话我在看汇编代码时还是区分不清两者的区别。现在大家对单片机编程应该大部分采用的都是C语言，在我看来，C语言中已经极大的淡化了读寄存器还是读引脚的区别。

有些人说a=P1是读引脚（a是某个字符变量），P1=P1|0x00是读寄存器（可能是认为这里P1进行了一次逻辑运算，只有寄存器中的值才能进行逻辑运算），但我在用C语言时感觉用P1=P1|0x00也是读的引脚。也有些人说看经过编译器编译后的汇编代码才能分辩出两者的区别，不知道这里大家怎么看读引脚和读寄存器？

在读引脚时需要先向引脚锁存器中写1。因为如果引脚寄存器中是0的话会导通MOSFET，使外部端口一直是低电平，即使外面接的是高电平在读引脚的时候也读的是0。以前知道需要这样做，但读引脚的时候一直没写过1，发现读的也对，现在我觉得这样写不符合规范。

一般来说单片机在上电复位后默认引脚寄存器的值是1，这样一来关断了MOSFET，而我们在使用单片机的时候如果这个引脚作为输入，也不会让它变成一会儿输出一会儿输入，使得能够准确的读出外部端口的值。现在我在写程序时如果端口做为输入引脚，我会在初始化里对其写一次1。当然，以后就不用写了，因为写了一次1后没有其他的写操作，引脚锁存器中会一直保持这个值不变。当然，如果某个单片机引脚同时作为输出和输入引脚复用时，则必须在输出完成后变成输入前先向其写1，再读引脚的值。