單片機IO口另外三種狀態(tài)

單片機 IO 口的其中一種“準雙向 IO”的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實際上我們的單片機 IO 口還有另外三種狀態(tài)，分別是開漏、推挽、高阻態(tài)，我們通過圖 9-1 來分析下另外這三種狀態(tài)。

前邊我們簡單介紹“準雙向 IO”的時候，我們是用三極管來說明的，出于嚴謹?shù)膽B(tài)度，我們這里按照實際情況用 MOS 管畫圖示意。實際上三極管是靠電流導通的，而 MOS 管是靠電壓導通的，具體緣由和它們的內(nèi)部構(gòu)造有關(guān)系，在這里我們暫且不必關(guān)心，如果今后有必要了解可以直接查找模擬電子書或者百度相關(guān)資料進行細致學習。

在單片機 IO 口狀態(tài)這一塊內(nèi)容上，我們可以把 MOS 管當三極管來理解。在圖 9-1 中，T1 相當于一個 PNP 三極管，T2 相當于一個 NPN 三極管。其中準雙向 IO 口原理已經(jīng)講過了，開漏輸出和準雙向 IO 的唯一區(qū)別，就是開漏輸出把內(nèi)部的上拉電阻去掉了。開漏輸出如果要輸出高電平時，T2 關(guān)斷，IO 電平要靠外部的上拉電阻才能拉成高電平，如果沒有外部上拉電阻 IO 電平就是一個不確定態(tài)。

標準 51 單片機的P0 口默認就是開漏輸出，如果要用的時候外部需要加上拉電阻。而強推挽輸出就是有比較強的驅(qū)動能力，如圖 9-1 中第三張小圖，當內(nèi)部輸出一個高電平時，通過 MOS 管直接輸出電流，沒有電阻的限流，電流輸出能力也比較大；如果內(nèi)部輸出一個低電平，那反向電流也可以很大，強推挽的一個特點就是驅(qū)動能力強。

單片機 IO 還有一種狀態(tài)叫高阻態(tài)。通常我們用來做輸入引腳的時候，可以將 IO 口設置成高阻態(tài)，高阻態(tài)引腳本身如果懸空，用萬用表測量的時候可能是高可能是低，它的狀態(tài)完全取決于外部輸入信號的電平，高阻態(tài)引腳對 GND 的等效電阻很大（理論上相當于無窮大，但實際上總是有限值而非無窮大），所以稱之為高阻。這就是單片機的 IO 口的四種狀態(tài)，在我們 51 單片機的學習過程中，主要應用的是準雙向 IO 口，隨著我們學習的深入，其它狀態(tài)也會有接觸，在這里介紹給大家學習一下。