幾種常用單片機(jī)I/O口線的驅(qū)動(dòng)能力

摘要： 詳細(xì)分析了幾種常見單片機(jī)的I/O口結(jié)構(gòu)，并據(jù)此分析其驅(qū)動(dòng)能力大小
關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 驅(qū)動(dòng)能力
幾種常用單片機(jī)I/O口線的驅(qū)動(dòng)能力

    在控制系統(tǒng)中，經(jīng)常用單片機(jī)的Ｉ／Ｏ口驅(qū)動(dòng)其他電路。幾種常用單片機(jī)Ｉ／Ｏ口驅(qū)動(dòng)能力在相關(guān)的資料中的說法是：ＧＭＳ９７Ｃ２０５１、ＡＴ８９Ｃ２０５１的Ｐ１、Ｐ３的口線分別具有 １０ｍＡ、２０ｍＡ的輸出驅(qū)動(dòng)能力，ＡＴ８９Ｃ５１的Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３的口線具有１０ｍＡ的輸出驅(qū)動(dòng)能力。在實(shí)際應(yīng)用中，僅有這些資料是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。筆者通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了上述幾種單片機(jī)的Ｉ／Ｏ口線的伏安特性（圖１、圖２），從中可以得到這些Ｉ／Ｏ口的實(shí)際驅(qū)動(dòng)能力。

    說明：１、測(cè)試方法：所測(cè)試的口線輸出的信號(hào)是周期為４秒的方波。當(dāng)測(cè)試口線為低電平時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力時(shí)，該口線通過電阻箱接＋５Ｖ電源，測(cè)出該口線對(duì)地的電壓，從而計(jì)算出通過電阻的電流，即灌電流；測(cè)出這樣的一組數(shù)據(jù)，得到口線為低電平時(shí)的伏安特性曲線。當(dāng)測(cè)試口線為高電平時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力時(shí)，該口線通過電阻接地，測(cè)出該口線對(duì)地的電壓，從而計(jì)算出通過電阻的電流，即拉電流；測(cè)出這樣的一組數(shù)據(jù)，得到口線為高電平時(shí)的伏安特性曲線。２、ＡＴ８９Ｃ２０５１、ＧＭＳ９７Ｃ２０５１的Ｐ１．０和Ｐ１．１及ＡＴ８９Ｃ５１的Ｐ０口的８條口線為漏極開路，其輸出伏安特性取決于外接的上拉電阻，本實(shí)驗(yàn)不包括這些口線。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ＧＭＳ９７Ｃ２０５１的Ｐ１口為高電平時(shí)能夠驅(qū)動(dòng)ＣＭＯＳ和ＬＳＴＴＬ，但驅(qū)動(dòng)能力較差，其輸出伏安特性曲線未標(biāo)在圖２中。３、圖中繪出ＬＳＴＴＬ電平的上下限值ＶOL（MAX）＝０．５Ｖ和ＶOH（MIN）＝２．７Ｖ，據(jù)此可求出口線的最大扇出Ｎ。

    ＡＴ８９Ｃ５１：Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３口線為低電平時(shí)，ＮL≤３８，Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３口線為高電平時(shí)，ＮH≤１０，取Ｎ＝１０。

    ＡＴ８９Ｃ２０５１：Ｐ１、Ｐ３口線為低電平時(shí)，ＮL≤９１，Ｐ１、Ｐ３口線為高電平時(shí)，ＮH≤９，?。危剑?。

    ＧＭＳ９７Ｃ２０５１：Ｐ１、Ｐ３口線為低電平時(shí)，ＮL≤５１，Ｐ３口線為高電平時(shí)，ＮH≤１７，?。危剑保贰?/P>

根據(jù)圖１、圖２及上述說明，可以得出如下結(jié)論：

    1） 這幾種芯片的Ｉ／Ｏ口線的低電平的驅(qū)動(dòng)能力明顯高于高電平的驅(qū)動(dòng)能力；2） ＧＭＳ９７Ｃ２０５１的Ｐ３口作Ｉ／Ｏ口的驅(qū)動(dòng)能力為：Ｎ＝１７， Ｐ１口高電平的驅(qū)動(dòng)能力相對(duì)較差，最好不用Ｐ１口高電平作驅(qū)動(dòng)；3） ＡＴ８９Ｃ２０５１的Ｐ１、Ｐ３口做Ｉ／Ｏ口的驅(qū)動(dòng)能力為：Ｎ＝９；4） ＡＴ８９Ｃ５１的Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３口做Ｉ／Ｏ口的驅(qū)動(dòng)能力為：Ｎ＝１０。

    根據(jù)以上結(jié)論，筆者建議用Ｉ／Ｏ口線的低電平來作驅(qū)動(dòng)輸出；典型的驅(qū)動(dòng)電路如圖３。