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51单片机IO口输入输出方式

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发表于 2021-12-24 15:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 damengshu 于 2021-12-24 15:37 编辑 ! _9 E/ b% X. {6 z0 U$ `
4 }# F2 q3 v0 j' L& t" z/ B
传统51单片机IO接口只可以作为标准双向IO接口,如果用其来驱动LED只能用灌电流的方式或是用三极管外扩驱动电路
4 ~; }/ Q4 |3 [( K+ A! g. x灌电流方式:LED正极接VCC,负极接IO口。IO为高电平是LED两极电平相同,没有电流,LED熄灭;IO为低电平时,电流从VCC流入IO,LED点亮。但是当你吧LED正极接在IO接口,负极接GND时,将IO接口置于高电平,LED会亮,但因为IO接口上拉能力不足而使亮度不理想,可以用下面介绍的方式解决这个问题。# p0 N: e8 P- y" b- d0 ~

$ Y( f! L- B. _6 o7 n4 }
. C7 b+ {% ^$ \, ~9 l8 C8 M推挽工作方式:LED正负极分别接在两个IO口上,然后设置正极IO接口为推挽输出,负极IO接口为标准双向灌电流输入。推挽方式具有强上拉能力,可以实现高电平驱动LED。/ s* s+ a' k4 ]' a- V  W$ t! s

. U0 o# k, ~3 [' p0 @! f
4 l& n$ L# k# E- NIO口的四种使用方法
1 w# I! t8 F$ l+ R; gI/O口的特性上看,标准51的P0口在作为I/O口使用时,是开漏结构,在实际应用中通常要添加上拉电阻p1、P2、P3都是准双向I/O,内部有上拉电阻,既可作为输入又可以作为输出。而LPC900系列单片机的I/O口特性有一定的不同,它们可以被配置成4种不同的工作模式:准双向I/O、推挽输出、高阻输入、开漏。
6 T( }" P4 t; |准双向I/O模式与标准51相比,虽然在内部结构上是不同的,但在用法上类同,比如要作为输入时都必须先写“1”置成高电平,然后才能去读引脚的电平状态。!!!!!为什么是这样子?见下面分析。! l2 N* U5 }% B. d
3 d* r0 h5 {# p2 c/ }4 ?9 l

: Z% m" [7 B2 }) V! x( H推挽输出的特点是不论输出高电平还是低电平都能驱动较大的电流,比如输出高电平时可以直接点亮LED(要串联几百欧限流电阻),而在准双向I/O模式下很难办到。# \: t4 ?# ~  |5 [
4 O: i. P: n* J  y

+ s' j2 `# `! G1 F  Z! G- q, H高阻输入模式的特点是只能作为输入使用,但是可以获得比较高的输入阻抗,这在模拟比较器和ADC应用中是必需的。+ K7 F$ j5 [' b8 j- i" v
; s% Z7 N0 [7 h! C: J* _. \

; q9 H  U4 p. E% k+ M6 v6 A开漏模式与准双向模式相似,但是没有内部上拉电阻。开漏模式的优点是电气兼容性好,外部上拉电阻接3V电源,就能和3V逻辑器件接口,如果上拉电阻接5V电源,又可以与5V逻辑器件接口。此外,开漏模式还可以方便地实现“线与”逻辑功能。
! J: e! \7 u4 Y8 l' o
5 |8 K! F. }; j/ f+ P; M* Y# i& {2 D3 o1 [, J* M7 v$ ~
对于上面疑问的解释,有这样一个资料:
% ^# I2 o% d' _9 W; z高阻态这是一个数字电路里常见的术语,指的是电路的一种输出状态,既不是高电平也不是低电平,如果高阻态再输入下一级电路的话,对下级电路无任何影响,和没接一样,如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平,随它后面接的东西定。
7 K) ~! y4 m- V
5 v4 {5 i3 i9 Z7 {' R, V1 q& T  w+ I4 ~" F4 a/ S
电路分析时高阻态可做开路理解。你可以把它看作输出(输入)电阻非常大。他的极限可以认为悬空。
# h, [! s, [" t, h: F' [, l" \: t
: o6 `% f  ?: s+ h7 o
& [) |5 {' Q, r; j1 \高阻态的典型应用:3 [$ o$ b! E1 e' _& P/ }5 l$ c4 `
1、在总线连接的结构上。总线上挂有多个设备,设备与总线以高阻的形式连接。这样在设备不占用总线时自动释放总线,以方便其他设备获得总线的使用权。. ?( g+ O5 a$ [+ E6 e2 I6 C; S
2、大部分单片机I/O使用时都可以设置为高阻输入,如凌阳,AVR等等。高阻输入可以认为输入电阻是无穷大的,认为I/O对前级影响极小,而且不产生电流(不衰减),而且在一定程度上也增加了芯片的抗电压冲击能力。8 ]& V; p% F: L( |: F9 D
" ~5 i/ Q( l* H5 p

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发表于 2021-12-24 15:32 | 只看该作者
推挽输出比较常用

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发表于 2021-12-24 15:33 | 只看该作者
标准I/O口是开漏结构

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发表于 2021-12-24 15:33 | 只看该作者
推挽输出能驱动较大的电流

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发表于 2021-12-24 15:34 | 只看该作者
大部分单片机I/O使用时都可以设置为高阻输入
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