單片機(jī)IO口的上下拉電阻問題總結(jié)

上下拉電阻的問題，必須與IO口具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相結(jié)合，才能分析清楚。
以下分析傳統(tǒng)51單片機(jī)和AVR單片機(jī)的IO口。

51單片機(jī)
以下只分析P0和P1，其他類同。
1.P0位結(jié)構(gòu)圖如下：

當(dāng)P0作為通用IO口使用時(shí)，上面的場效應(yīng)管會截止，可以理解成上邊的電路斷路，剩下電路僅為一開漏極電路。

輸入時(shí)：引腳上的信號直接通過讀引腳的緩沖器被讀入；
輸出時(shí)：由于上邊的電路近似斷路，剩下的電路為開漏極，所以需要加上上拉電阻才能輸出高電平；

2.P1位結(jié)構(gòu)圖如下：

輸入時(shí)：由于已帶上拉電阻，所以需先將場效應(yīng)管截止，即置1，才能正確讀入；
輸出時(shí)：由于已帶上拉電阻，所以無需再加上拉電阻；
注：有時(shí)自帶的上拉的電阻為弱上拉電阻（阻值很大，使得IO口的驅(qū)動電流不夠），所以可以再外接強(qiáng)上拉電阻。

AVR單片機(jī)
IO口等效原理圖如下：

輸入時(shí)：直接讀入；
輸出時(shí)：可自行配置是否使用內(nèi)部上下拉電阻；

總結(jié)
1.輸入時(shí)，與上拉電阻關(guān)系不大；輸出時(shí)，要根據(jù)需要選擇使用自帶或外部的上拉電阻。下圖可幫助理解：



2.輸出時(shí)，要考慮到輸出高低電平時(shí)，IO口自身的拉出電流和灌入電流的大小限制，是否滿足驅(qū)動外電路。
3.以上分析僅為幫助理解。