8051單片機有四個8位并行I/O端口，記作P0,P1,P2和P3.每個端口都是8位準雙向口，共占有32條引腳。每一條I/O線都 可以獨立的用作輸入或輸出。

　　每個端口都包括鎖存器，一個輸出驅動器，作輸出時數據可以鎖存，作輸入時數據可以緩沖。在無片外擴展存儲器的系統(tǒng)中，這四個端口的每一位都可以作為準雙向通用I/O端口使用。

　　在具有片外擴展存儲器系統(tǒng)中，P2口送出高8位地址，P0口為雙向總線，分別送出低8位地址和數據輸入/輸出。8051單片機四個I/O端口的電路設計非常巧妙，熟悉I/O端口邏輯電路，不但有利于正確合理地使用端口，而且會對設計單片機外圍邏輯電路有所啟發(fā)。

　　P0口的每一位由一個輸出鎖存器 ，二個三態(tài)輸入緩沖器，輸出驅動電路，控制電路與門，反相器，MUX控制構成。當CPU使控制線C=0時，數控開關MUX向下，P0口為通用I/O口；當C=1時，開關拔向反相器的輸出，端口分時為地址/數據總線使用。

　　我們先來看P0口作為I/O口使用的情況：

　　當8051組成的系統(tǒng)無外擴存儲器，CPU對片內存儲器和I/O口讀寫時 。執(zhí)行MOV指令，或EA=1的條件下執(zhí)行MOVC指令時，由硬件自動使控制線C=0，開關MUX倒向下，它輸出級T2與鎖存器的Q反端接通；同時，因與門輸出為0，輸出級中的上拉場效應管T1處于截止狀態(tài)，因此，輸出級是漏極開路電路。這時P0口可作一般I/O口用。

　　一般I/O口又有輸入和輸出兩種操作，我們先來看看P0用作輸出口的情況。當CPU執(zhí)行輸出指令時，寫入脈沖加在D鎖存器上，這樣與內部總線相連的數據取 反相后就出現(xiàn)在Q上，若D端數據為0，則反端數據為1，場效應管T2導通，輸出0.此時引腳被上拉電阻拉成高電平，這樣數據總線上的信號1被準確的送出到引腳上 。

　　8051有幾條輸出指令功能特別強，屬于“讀－改－寫”指令。例如，執(zhí)行一條ANL P0,A。指令的過程是：不直接讀引腳上的數據，而是讀P0口D端鎖存器中的數據，當“讀鎖存器”信號有效，三態(tài)緩沖器1導通，Q端數據內部總線和累加器A中的數據進行“邏輯與”操作，結果送回P0端口鎖存器。此時，鎖存器的內部和引腳是一致的。

　　下面分析P0口作輸入口的情況，緩沖器2用于CPU直接讀口數據。當執(zhí)行一條由端口輸入的指令時，“讀引腳”脈沖把該三態(tài)緩沖器打開，這樣，端口上的數據經過緩沖器2讀入到內部總線。這類操作由數據傳送指令實現(xiàn)。在讀入端口引腳數據時，由于輸出驅動場效應管T2并接在引腳上，如果T2導通就會將輸入的高電平拉成低電平，以至于產生誤讀。所以，在端口進行輸入操作前，應先向端口鎖存器寫入“1”，也就是使鎖存器Q反＝0，因為控制線C=0，因此T1和T2截止，引腳處于懸浮狀態(tài)，可作高阻抗輸入。

　　下面我們看看控制線C=0時，P0口作為地址/數據總線使用的情況。當8031外擴存儲器組成系統(tǒng)，CPU對外存儲器讀寫，CPU片外存儲器讀寫，即執(zhí)行MOVX指令，或在EA=0的條件下執(zhí)行MOVC指令時，由內部硬件自動使控制線C=1，開關MUX撥向反相器3輸出端。這時P0可作地址/數據總線分別使用，并且又分為兩種情況。

　　1、P0口可作輸出地址/數據總線。在擴展系統(tǒng)中，一種是以P0口引腳輸入低8位地址或數據信息。

　　2、另一種情況是有P0口輸入數據。這種情況是在“讀引腳”信號有效時打開輸入緩沖器使數據進入內部總線。

　　綜上所述，P0即可作一般I/O端口使用， 也可作地址/數據總線使用。