(完整版)有关单片机P0端口以及上拉电阻具体讲解

1、有关单片机P0口以及上拉电阻具体讲解PDIP42RST占A42(RXDJP3.0；241(TXDJP3.1'4340(INT0)P3.2439(INT1)P331538(TO)P34*637(T1)P3.5£736(WR)P3.64&35(RDJP3.7：934XTAL2*1033!XTAL1>1189S51/52宾GNO11231PWRGNOt1330(A8)P2.0X1429(A9)P2.11528(A1OJP2.2>1627(A11)P2.3i仃26(A12)P2.4i1&25(A13)P2.5：i1924(A14)P2.6'i202

2、3(A15)P2.7>2122PV(SCK)P1.6(MIS0)P15(M0SlP1.4円.3P1.2P1.1(T2EX)P1.0(T2)VDDPWRVDDPO.O(ADO)PO.1(AD1)P0.2(AD2P0.3(AD3)PO4(AD4P0.5(AD5)P0.6(AD6)P07(AD7)EM/PPALE/PROGPSEN（一）在我们讲解P0端口之前我们首先梳理一下各个端口有什么不同之处：P0口有三个功能：1、夕卜部扩展存储器时，当做数据（Data）总线（如图1中的DOD7为数据总线接口）2、夕卜部扩展存储器时，当作地址（Address）总线（如图1中的A0A7为地址总线接口）3、不扩

3、展时，可做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻（后面将详细介绍）。P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。P2口有两个功能：1、扩展夕卜部存储器时，当作地址总线使用（如图1中的A8A15为地址总线接口）2、做一般I/O口使用，其内部有上拉电阻；P3口有两个功能：除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢？他起什么作用呢？都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输入为低电平则可提供电流

4、源;所以如果P0口作为输入时，处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。地址/数据ff控制Q读锁存器PO.x引脚控制益线DP0-Xo锁存器CLQ模拟开关读引脚门a|图2（注：该图只是P0口的一位，也就是说P0口有8个相同的这样的结构）P0口的结构图3（二）由图2可以看出每个P0口都有这些元件:一个锁存器，两个三态输入缓冲器和一个输出驱动电路组成在访问外部存储器时，P0是一个真正的双向口，当P0输出地址/数据信息时，CPU内部法控制电平“1”来打开上面的与门，又使模拟开关MUX把地址/数据信息经过反相器和T1接通（我们称上面的场效应晶体管FET为T1，下面的场效应管FET为T2）;输出的地址

5、/数据信息既通过与门去驱动T1，又通过反相器去驱动T2,是两个FET构成推拉输出电路；1. 当P0口作为外部扩展存储器的数据地址总线时： 若地址数据信息为“0”，那么这个信号就使得T1截止，使T2导通（经过反反相器作用使得T2接收到的信号为T',根据场效应晶体管的特性，T2导通），若T2导通，那么T2的上下两个N极就导通，而发射极（下面的N极）接地信号则为“0”，这样P0口就相当于接收到了“0”信号； 若地址数据信息输入“1”，则该信号使T2截止，使T1导通，在T1导通情况下，T1的上下N极导通，使得VCC与P0相同，从而输出高电平，即“1”信号； 若从P0口输入信号，信号从引脚通过输

6、入缓冲器进入内部总线；2. 当P0口作为一般I/O口使用时： CPU内部发布控制信号“0”，封锁与门，使得T1截止，同时使模拟开关MUX把锁存器的非Q端与T2端的栅极接通； 在P0口作为输出时，由于非Q端和T2的倒相作用，那么内部总线上的信息与到达P0口上的信息是同相的，只要写脉冲加到锁存器的CL端，内部总线上的信息就会P0的引脚上； 但是由于此时T2为漏极开路输出，所以要外接上拉电阻。当P0作为输入时，由于该信号既加到T2又加到下面的三态缓冲器。现在我们假设我们刚刚输出的信号为“0”，也就是输入锁存器的数据为“0”，经过非Q达到T2使T2导通，这样P0引脚上的信号就被T2钳在“0”电平上，这

7、样就使输入的T无法读入。那么我们就必须在输入信号前，应该先向锁存器Q端写“1”，非Q就为“0”，使T2截止，这就是所谓的“准双向口”的解释。但是在访问片外存储器时，CPU会自动向锁存器Q写入“1”，所以对用户而言P0口作为数据/地址总线时，是一个真正的双向口。（三）下面我们说一下为什么要上拉电阻图4由于P0口内部没有上拉电阻，是开漏的，不管它的驱动能力多大，相当于它是没有电源的，需要外部的电路提供，绝大多数情况下P0口是必需加上拉电阻的。作为一般的I/O口时，当P0口用来驱动PNP（如上图4所示）管子的时候，就不需要上拉电阻，因为此时的低电平有效；当P0口用来驱动NPN管子的时候，就需要上拉电

8、阻的，因为此时只有当P0为1时候，才能够使后端导通。其实说白了上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平！电阻同时起限流作用！上拉电阻就是从电源高电平引出的电阻接到输出端第一种，如果电平用OC（集电极开路，TIL）或OD（漏极开路，CMOS）输出，那么不用上拉电阻是不能工作的，这个很容易理解，管子没有电源就不能输出高电平了。（这个就可以解释我们这里的原因）第二种，如果输出电流比较大，输出的电平就会降低（这是电路中已经有了一个上拉电阻的情况下，但是电阻太大，压降太高），就可以用上拉电阻提供电流分量，把电平“拉高”。（就是并一个电阻在IC内部的上拉电阻上，让它的压降小一点）。其实这些都是按需要，工作在线性范围的上拉电阻不能太小，当然也会用这个方式来实现门电路电平的匹配。51系列单片机的P0口作