自制單片機(jī)之十……AT89S51的上拉電阻問(wèn)題

很多網(wǎng)友都問(wèn)我AT89S51的P0口為什么要接一個(gè)上拉電阻。我就用一個(gè)篇幅來(lái)說(shuō)一說(shuō)

P0口和其它三個(gè)口的內(nèi)部電路是不同的，如下圖

　　P0口是接在兩個(gè)三極管D0和D1之間的，而P1－P3口的上部是接一個(gè)電阻的。P0口的上面那個(gè)三極管D0是在進(jìn)擴(kuò)展存儲(chǔ)器或擴(kuò)展總線時(shí)使用MOVX指令時(shí)才會(huì)控制它的導(dǎo)通和截止，在不用此指令時(shí)都是截止的。在平常我們使用如：P0_1=0　P0_1=1這些語(yǔ)句時(shí)控制的都是下面那個(gè)三極管D1。
　　我們先假設(shè)P1口接一個(gè)74HC373，來(lái)看一看它的等效圖

當(dāng)AT89S51的P1口上接了74HC373后就等于接了一個(gè)負(fù)載，如上圖右邊。一般來(lái)說(shuō)這些數(shù)字電路的輸入阻抗都很大，都在幾百K到上兆歐姆，而P1口內(nèi)的電阻R一般在幾十K以內(nèi)。

如上圖，當(dāng)我們發(fā)出指令P1＝0時(shí)，三極管D導(dǎo)通，見(jiàn)中間的等效圖，這時(shí)P1點(diǎn)的電位為0。
　　當(dāng)發(fā)出P1＝1的指令后，三極管D截止，見(jiàn)右邊等效圖，因?yàn)镽x的阻值要比R的阻值大得多，因此P1點(diǎn)的電位是接近電源電壓的。即高電平。

我們?cè)賮?lái)看看P0口接負(fù)載時(shí)的圖

當(dāng)P0＝0時(shí)，等效圖是中間的，三極管D1導(dǎo)通，P0點(diǎn)的電位為0。
而當(dāng)P0＝1時(shí)，等效圖是右邊的，三極管D1截止，而上面的三極管D0始終是截止的，這樣P0點(diǎn)就等效于懸空了，它處在不穩(wěn)定狀態(tài)，P0點(diǎn)又是RX的高阻抗輸入點(diǎn)，很容易受到外界和周圍電路的干擾從而直接影響到74HC373的輸出狀態(tài)。因此就得加上個(gè)電阻。如下圖

加上電阻Rc后，電路的狀態(tài)就和P1口一樣了，這個(gè)電阻Rc就是上拉電阻。

但你如果只是為了讓P0口驅(qū)動(dòng)個(gè)發(fā)光管，那電路可以直接簡(jiǎn)化成下圖那樣。S51內(nèi)部的電流最好不超過(guò)15mA，如果發(fā)光管的電壓為2.2V那電阻就是（5-2.2)÷15＝0.18K，也就是180歐姆。

當(dāng)P0＝0時(shí)P0點(diǎn)為低電位，發(fā)光管亮起，流過(guò)D1的電流約為15mA。
當(dāng)P0＝1時(shí)，P0點(diǎn)為懸空，但發(fā)光管和180歐電阻都是低阻抗元件，P點(diǎn)電位就為高電位，再說(shuō)也無(wú)任何輸出影響，因此這樣電路是可以的。