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51單片機內部IO口的結構

    這就是單片機的 IO 口的四種狀態,芯片解密公司對這些IO很了解,在BBIN导航 51 單片機的學習過程中,主要應用的是準雙向 IO 口,隨著BBIN导航學習的深入,其它狀態也會有接觸,在這裏介紹給大家學習一下。

    單片機 IO 口的其中一種“準雙向 IO”的內部結構,實際上BBIN导航的單片機 IO 口還有另外三種狀態,分別是開漏、推挽、高阻態,BBIN导航通過圖 9-1 來分析下另外這三種狀態。


圖 9-1  單片機 IO 結構示意圖


    前邊BBIN导航簡單介紹“準雙向 IO”的時候,BBIN导航是用三極管來說明的,出於嚴謹的態度,BBIN导航這裏按照實際情況用 MOS 管畫圖示意。實際上三極管是靠電流導通的,而 MOS 管是靠電壓導通的,具體緣由和它們的內部構造有關係,在這裏BBIN导航暫且不必關心,如果今後有必要了解可以直接查找模擬電子書或者百度相關資料進行細致學習。在單片機 IO 口狀態這一塊內容上,BBIN导航可以把 MOS 管當三極管來理解。在圖 9-1 中,T1 相當於一個 PNP 三極管,T2 相當於一個 NPN 三極管。

    其中準雙向 IO 口原理已經講過了,開漏輸出和準雙向 IO 的唯一區別,就是開漏輸出把內部的上拉電阻去掉了。開漏輸出如果要輸出高電平時,T2 關斷,IO 電平要靠外部的上拉電阻才能拉成高電平,如果沒有外部上拉電阻 IO 電平就是一個不確定態。標準 51 單片機的P0 口默認就是開漏輸出,如果要用的時候外部需要加上拉電阻。而強推挽輸出就是有比較強的驅動能力,如圖 9-1 中第三張小圖,當內部輸出一個高電平時,通過 MOS 管直接輸出電流,沒有電阻的限流,電流輸出能力也比較大;如果內部輸出一個低電平,那反向電流也可以很大,強推挽的一個特點就是驅動能力強。

    單片機 IO 還有一種狀態叫高阻態。通常BBIN导航用來做輸入引腳的時候,可以將 IO 口設置成高阻態,高阻態引腳本身如果懸空,用萬用表測量的時候可能是高可能是低,它的狀態完全取決於外部輸入信號的電平,高阻態引腳對 GND 的等效電阻很大(理論上相當於無窮大,但實際上總是有限值而非無窮大),所以稱之為高阻。