關(guān)于51單片機P0口的結(jié)構(gòu)及上拉問題首先請看P0口的結(jié)構(gòu):
說明:
1. p0作為地址數(shù)據(jù)總線時，T1和T2是一起工作的,構(gòu)成推挽結(jié)構(gòu)。高電平時，T1打開，T2截止；低電平時，T1截止，T2打開。這種情況下不用外接上拉電阻.而且,當(dāng)T1打開,T2截止,輸出高電平的時候,因為內(nèi)部電源直接通過T1輸出到p0口線上,因此驅(qū)動能力(電流)可以很大,這就是為什么教科書上說可以"驅(qū)動8個TTL負載"的原因。 2. p0作為一般端口時，T1就永遠的截止，T2根據(jù)輸出數(shù)據(jù)0導(dǎo)通和1截止，導(dǎo)通時拉地，當(dāng)然是輸出低電平；要輸出高電平，T2就截止，p0口就沒有輸出了，(注意,這種情況就是所謂的高阻浮空狀態(tài)),如果加上外部上拉電阻，輸出就變成了高電平1。
3. 其他端口p1,p2,p3,在內(nèi)部直接將p1口中的T1換成了上拉電阻,所以不用外接，但內(nèi)部上拉電阻太大，電流太小，有時因為電流不夠，也會再并一個上拉電阻。
4. 在某個時刻,p0口上輸出的是作為總線的地址數(shù)據(jù)信號還是作為普通I/O口的電平信號,是依靠多路開關(guān)MUX來切換的.而MUX的切換,又是根據(jù)單片機指令來區(qū)分的.當(dāng)指令為外部存儲器/IO口讀/寫時,比如 MOVX A,@DPTR ,MUX是切換到地址/數(shù)據(jù)總線上；而當(dāng)普通MOV傳送指令操作p0口時,MUX是切換到內(nèi)部總線上的。 5. p0(i/o),p1,p2,p3口用于輸入時，需要寫1使IO下拉的MOS管截止，以免MOS管導(dǎo)通將輸入拉底為0，當(dāng)一直用于輸入時不用置1（先使用該IO輸出，該IO鎖存器里可能是0，再用該IO輸入則會使MOS管導(dǎo)通），將IO寫1后，該IO鎖存器不會變了，所以再一直用于輸入不用置1。p0用于地址數(shù)據(jù)線時輸入不用寫1，因為MUX沒和鎖存器相連。
PS:
Because Ports 1, 2, and 3 have fixed internal pullups, they are sometimes called “quasi- bidirectional” ports.
因為端口1、2、3有固定的內(nèi)部上拉,所以有時候他們被稱為"準(zhǔn)雙向"口。
Port 0, on the other hand, is considered “true” bidirectional, because when configured as an input it floats.
端口0, 從另外一方面來說,就被 認為是"真正的"雙向,因為當(dāng)它被設(shè)置為輸入的時候是浮空(高阻態(tài))的。 P0口上拉電阻選擇
如果是驅(qū)動led，那么用1K左右的就行了。如果希望亮度大一些，電阻可減小，最小不要小于200歐姆，否則電流太大；如果希望亮度小一些，電阻可增大，增加到多少呢，主要看亮度情況，以亮度合適為準(zhǔn)，一般來說超過3K以上時，亮度就很弱了，但是對于超高亮度的LED，有時候電阻為10K時覺得亮度還能夠用。我通常就用1k的。
對于驅(qū)動光耦合器，如果是高電位有效，即耦合器輸入端接端口和地之間，那么和LED的情況是一樣的；如果是低電位有效，即耦合器輸入端接端口和VCC之間，那么除了要串接一個1——4.7k之間的電阻以外，同時上拉電阻的阻值就可以用的特別大，用100k——500K之間的都行，當(dāng)然用10K的也可以，但是考慮到省電問題，沒有必要用那么小的。
對于驅(qū)動晶體管，又分為PNP和NPN管兩種情況：對于NPN，毫無疑問NPN管是高電平有效的，因此上拉電阻的阻值用2K——20K之間的，具體的大小還要看晶體管的集電極接的是什么負載，對于LED類負載，由于發(fā)管電流很小，因此上拉電阻的阻值可以用20k的，但是對于管子的集電極為繼電器負載時，由于集電極電流大，因此上拉電阻的阻值最好不要大于4.7K，有時候甚至用2K的。對于PNP管，毫無疑問PNP管是低電平有效的，因此上拉電阻的阻值用100K以上的就行了，且管子的基極必須串接一個1——10K的電阻，阻值的大小要看管子集電極的負載是什么，對于LED類負載，由于發(fā)光電流很小，因此基極串接的電阻的阻值可以用20k的，但是對于管子的集電極為繼電器負載時，由于集電極電流大，因此基極電阻的阻值最好不要大于4.7K。
對于驅(qū)動TTL集成電路，上拉電阻的阻值要用1——10K之間的，有時候電阻太大的話是拉不起來的，因此用的阻值較小。但是對于CMOS集成電路上拉電阻的阻值就可以用的很大，一般不小于20K，我通常用100K的，實際上對于CMOS電路，上拉電阻的阻值用1M的也是可以的，但是要注意上拉電阻的阻值太大的時候，容易產(chǎn)生干擾，尤其是線路板的線條很長的時候，這種干擾更嚴重，這種情況下上拉電阻不宜過大，一般要小于100K，有時候甚至小于10K。
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