单片机IO口科普:推挽输出、开漏输出详解
在学单片机和选用逻辑器件的时候我们常别人说这款芯片是推挽输出驱动能力强,这个引脚是开漏输出需要加上拉电阻。是不是有时候感觉一头雾水?今天就详解一下推挽和开漏,以后你买芯片的时候就可以和别人大声理论了。
1. 什么是推挽输出
推挽输出既可以输出低电平,也可以输出高电平,可以直接驱动功耗不大的数字器件。
2. 推挽输出电路的结构
推挽电路是由两个三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,电路工作时,两只对称的开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小、效率高、既提高电路的负载能力,又提高开关速度。其示意结构如下图所示:
当内部输出1电平时,上边的MOS管导通同时下边的MOS管截至,IO口输出高电平;
当内部输出0电平时,上边的MOS管截至同时下边的MOS管导通,IO口输出低电平;
3. 什么是开漏输出
开漏输出只能输出低电平,如果要输出高电平必须通过上拉电阻才能实现。就类似于三极管的集电极输出。
4. 开漏输出电路的结构
如上图:
内部输出1时MOS管截止,输出与地断开,这时候IO口其实是没有驱动能力的,需要外部连接上拉电阻才能输出高电平,才能驱动数字器件;
内部输出0时MOS管导通,输出低电平,所以开漏能输出低电平;
5. 准双向IO
在学51单片机的时候老师告诉我们,51单片机的IO口是准双向的,什么是准双向的?示意如下:
其结构类似于开漏输出,只不过是把上拉电阻集成到了单片机内部。
6. IO口如何应用
对于推挽输出的IO口可以直接输出高低电平驱动功耗较小的数字器件,但对于开漏输出的话必须要在外部接上拉电阻才行。比如说LPC11C14单片机的片上I2C资源就是开漏输出的,如果要使用这两个引脚做输出就必须加上拉电阻,如下图所示:
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跟电师傅学单片机(4):并行输入-输出电路结构
一:特点
单片机管脚图
1:4个并行I/O口:P1,P2,P3,P4;
2:都可以作为双向输入/输出I/O端口使用;
P0:访问外部扩展存储器时,复用为低8位地址线和数据数。
P2:访问外部扩展存储器时,作为高8位地址线。
16位地址线,最多扩展2的16次方64K,64K*1024B=65536个单元。
P1:双向输入/输出I/O端口使用。
P3:除双向输入/输出I/O端口使用,还有第二功能。
二:初识移动指令,浅解输出功能
发光二极管灭的状态(黑色表示)
MOV P1,#00H
向P1口移动传输00H数据
00H(十六进制)=0000,0000(二进制)
发光二极管亮的状态(红色表示)
MOV P1,#0FFH
向P1口移动传输FFH数据
FFH(十六进制)=1111,1111(二进制)
发光二极管亮灭的状态
MOV P1,#0AAH
向P1口移动传输AAH数据
AAH(十六进制)=1010,1010(二进制)
三:初识移动指令,浅解输入功能
读取端口数据
MOV P3,#1111,1111B
向P3口移动传输高电平1111,1111
MOV A,#P3
将P3口高电平移动传输到寄存器A
规则解读:
从端口读取数据到单片机内,应在读取数据之前,需要传送高电平1111,1111到端口,才能正确读取数据,这跟端口的内部结构有关,否则读取的数据会出错!
当I/O端口作为输入使用时,需先向端口写入“1”,使内部的FET截止,再读入引脚的状态。
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