上拉电阻+单片机端口模式.docx

1.弱上拉通常是作为输入时有用。
如PIC16F887的端口B为内部有上拉功能的端口，如果没有上拉，作为输入口，它是悬空的，这样这个引脚的电平是不定的，如果内部有上拉，则它是高电平的。
下图中的RB0程序设置为有内部弱上拉，RB3设置为不弱上拉，因此仿真运行时看到，按键都不按是，RB0为高电平（红色），而RB3为悬空（灰色），即电平不能确定。
如果不用内部弱上拉（如RB3），此时就要在外部加上一个电阻接到VCC，这就叫上拉。而叫弱上拉，是因为所加的电阻很大，电流很小的缘故。

2.要是你！怎么解决引脚单片机的上拉电阻问题？
HYPERLINK"http://bbs.dianyuan.com/tech/digi"\t"_blank"单片机的引脚，可以用程序来控制，输出高、低电平，这些可算是HYPERLINK"http://dpjdsp.dianyuan.com/"\t"_blank"单片机的输出电压。但是，程序控制不了单片机的输出电流。单片机的输出电流，很大程度上是取决于引脚上的外接器件。
单片机输出低电平时，将允许外部器件，向HYPERLINK"http://bbs.dianyuan.com/tech/digi"\t"_blank"单片机引脚内灌入电流，这个电流，称为“灌电流”，外部电路称为“灌电流负载”；单片机输出高电平时，则允许外部器件，从单片机的引脚，拉出电流，这个电流，称为“拉电流”，外部电路称为“拉电流负载”。
这些电流一般是多少？最大限度是多少？这就是常见的单片机输出驱动能力的问题。
早期的51系列单片机的带负载能力，是很小的，仅仅用“能带动多少个TTL输入端”来说明的。P1、P2和P3口，每个引脚可以都带动3个TTL输入端，只有P0口的能力强，它可以带动8个！
分析一下TTL的输入特性，就可以发现，51HYPERLINK"http://bbs.dianyuan.com/tech/digi"\t"_blank"单片机基本上就没有什么驱动能力。它的引脚，甚至不能带动当时的LED进行正常发光。记得是在AT89C51单片机流行起来之后，做而论道才发现：单片机引脚的能力大为增强，可以直接带动LED发光了。
从AT89C51单片机的PDF手册文件中可以看到，稳态输出时，“灌电流”的上限为：
MaximumIOLperportpin:10mA;
MaximumIOLper8-bitport
ort0:26mA,Ports1,2,3:15mA;
MaximumtotalIforalloutputpins:71mA.
这里是说：
每个单个的引脚，输出低电平的时候，允许外部电路，向引脚灌入的最大电流为10mA；每个8位的接口(P1、P2以及P3)，允许向引脚灌入的总电流最大为15mA，而P0的能力强一些，允许向引脚灌入的最大总电流为26mA；全部的四个接口所允许的灌电流之和，最大为71mA。
而当这些引脚“输出高电平”的时候，单片机的“拉电流”能力呢？可以说是太差了，竟然不到1mA。
结论就是：HYPERLINK"http://bbs.dianyuan.com/tech/powermanage"\t"_blank"单片机输出低电平的时候，驱动能力尚可，而输出高电平的时候，就没有输出电流的能力。这个结论是依照手册中给出的数据做出来的。
51单片机的这些特性，是源于引脚的内部结构，引脚内部结构图这里就不画了，很多书中都有。
在芯片的内部，引脚和地之间，有个HYPERLINK"http://sanjiguan.dianyuan.com/"\t"_blank"三极管，所以引脚具有下拉的能力，输出低电平的时候，允许灌入10mA的电流；而引脚和正电源之间，有个几百K的“内部上拉HYPERLINK"http://dianzu.dianyuan.com/"\t"_blank"电阻”，所以，引脚在高电平的时候，能够输出的拉电流很小。特别是P0口，其内部根本就没有上拉电阻，所以P0口根本就没有高电平输出电流的能力。
哦，明白了，外接电路如果是“拉电流负载”，要求单片机输出高电平时发挥作用，那就必须用“上拉电阻”来协助，产生负载所需的电流。
下面做而论道就专门说说上拉电阻存在的问题。
从上面提到D2发光，是由上拉电阻R2提供的电流，D2导通发光的电压约为2V，那么发光的电流就是：(5-2)/1K，约为3mA。
而当单片机输出低电平(0V)，D2不发光的时候，R2这个上拉电阻闲着了吗?没有!它两端的电压，比LED发光的时候还高，现在是5V了，其中的电流，是5mA!
注意到了吗？LED不发光的时候，上拉HYPERLINK"http://dianzu.dianyuan.com/"\t"_blank"电阻给出了更大