MCS-51单片机的8位IO端口是如何进行存取的？_技术

1 读-修改-写 *** 作

Pn（指P0，P1，P2，P3）在51汇编语言中是特殊的标识符，既代表Pn端口引脚，又代表Pn锁存器（Pn SFR）。在MCS-51指令系统中有些指令读锁存器的值，有些指令则读引脚上的值。读锁存器指令是从锁存器中读取一个值并进行处理，把处理后的值（原值或已修改后的值）重新写入锁存器中。这类指令称为读-修改-写指令，表1列举了有该功能的指令当目的 *** 作数是Pn端口或Pn端口的某一位时。该指令读取锁存器的值。

这些指令的一个共同特点，就是要先并行读入Pn锁存器（非Pn端口引脚）中的值，作一定的修改，然后再写入谚端口的锁存器。表1中晶后三条指令读-修改-写关系不够明显。实际上它们的执行过程序是：先将Pn的8位锁存器内容一起读人，再对指定位进行修改，然后又 8位一起写入锁存器。

对于读-修改-写指令。直接读锁存器而不是读端口引脚，是因为从引脚上读出的数据不一定能真正反映锁存器的状态例如：若用Pn的某一位引脚直接驱动一个NPN三极管的基极，当向此端口写“1” 时，三极管导通并把端口引脚的电平钳位约0.7 V （对于硅管）这时，CPU若从此引脚读取数据。会把该数据（应为1）错读为0;若直接从锁存器读取，则读出正确的数据。

理解了Pn的特殊性及读-修改-写指令后，就不难理解指令PUSH Pn的含义了。它的执行过程是：读Pn引脚（非读Pn锁存器）的值，然后将此数值压入堆栈以下是一段测试程序：

ORG 1000H

1000 75A07F MOV P2，#7FH

1003 7900 MOV R1，#00H

1005 74FF MOV A，#0FFH

1007 COA0 PUSH P2

1009 D0A0 POP P2

100B F3 MOVX @R1，A

100C 22 RET

这段程序原意是将FFH立即数存人外部RAM地址为7F00的单元中，但具体的运行结果与这段程序是在片内或片外被执行有密切关系。若在片内，结果与程序原意一致;若在片外，MCU执行这段片外程序后结果却把FFH错误地送到了外部RAM 的1000H地址去。为什么会出错？因为在执行片外程序时，出现在P2端口引脚上的数据是PCH （程序指针的高8位，此时为10H），在执行PUSH P2指令时。读取P2引脚上的数据是10H.所

以将10H压入堆栈，紧跟的POP P2指令是将当前栈顶数据10Hd出并写入P2锁存器，然后执行的MOVX @R1，A指令，将A中的数据写入［P2R1］（此时P2RI=1000H）地址中有兴趣的读者可以尝试一下。

2 可靠读取Pn锁存器中数据的方法

上述程序并无实际运行意义，在这里只是引出如何可靠地读取Pn锁存器中的数据问题。在MCS51指令系统中并没有一条指令可以让汇编程序员直接读取Pn锁存器的数据。在表1中只有JBC Pn.Y，Label可以较快速地获取Pn锁存器第Y位的值。由于篇幅关系，本文只介绍P2锁存器的 *** 作，其他锁存器的 *** 作可参照P2写出下面是获取P2锁存器值的子程序。

GetSfrP2：PUSH IE ;保护中断允许寄存器

CLR EA ;禁止所有中断

MOV A.#0FFH

JBC P2.0，$+5;P2锁存器位0为“1” 则清“0”并跳

;转到$+5地址（JBC P2.1，$+5）

CLR ACC.0 ;否则ACC.0清为“0”

JBC P2.1，$+5

CLR ACC.1

JBC P2.2，$+5

CLRACC2

JBC P2.3，$+5

CLR ACC 3