51單片機P1口高電平驅動能力的問題？

ID:50910 · 發表于 2022-4-12 21:52

如上圖為STC89C51單片機的直流特征值，其中IoH1的最小值為150微安，是不是指輸出能力。如果P1口接很大的電阻，肯定最小值是沒有下限。IoH1的最大值為-，又是什么意思。如果P1口直接接地，其輸出應該有最大值，但表中又沒有提供。

ID:50910 · 發表于 2022-4-12 22:20

又查看了一下AT89C51的datasheet。其中就沒有IOH這個參數，取而代之的是VOH。從中可以看出，當P1口接不同的負載時，其IOH是變化的，而VOH的值隨IOH的增大而減小。其中當IOH為60微安時，VOH的最小值減小到了2.4伏。但是如果P1引腳直接接地，它的電流有多大呢？

ID:401564 · 發表于 2022-4-12 23:06

在STC那么好用的今天,我不知道還有什么理由去用AT89C51?
不知道AT89C51比STC的單片機好在哪里?

ID:624769 · 發表于 2022-4-13 00:55

220ua，表示制造標準，每個芯片會有差異，150ua，代表即使你手里的芯片驅動力再小，也有150ua輸出。這個高電平輸出主要是給電信號，而不是讓你驅動的，換言之如果你外部1k電阻下拉到地，p1口即便置1，也無法給出高電平

ID:213173 · 發表于 2022-4-13 08:20

brucekang 發表于 2022-4-12 22:20
又查看了一下AT89C51的datasheet。其中就沒有IOH這個參數，取而代之的是VOH。從中可以看出，當P1口接不同 ...

樓主糾結這個參數沒有什么實際意義。STC89C51的P1口在默認模式(準雙向)置1狀態直接接地，它的輸出電流約為15uA。因為端口內部自動關斷弱上拉，維持極弱上拉。了解IO口結構就能明白了。集成數字電路（包括MCU）輸出端口只是為輸出信號電平設計，通常不會有功率輸出能力。要想驅動功率器件就得加中間放大器。

ID:625730 · 發表于 2022-4-13 10:33

wulin 發表于 2022-4-13 08:20
樓主糾結這個參數沒有什么實際意義。STC89C51的P1口在默認模式(準雙向)置1狀態直接接地，它的輸出 ...

有些單片機的輸出電流大，可以直接驅動負載，這也是有點優勢的。

ID:625730 · 發表于 2022-4-13 10:38

這個細節抓的挺到位的，應該是規格書的bug，或者他的不專業的地方吧。我推測應該是typ 是150，max 220

ID:625730 · 發表于 2022-4-13 10:39

Y_G_G 發表于 2022-4-12 23:06
在STC那么好用的今天,我不知道還有什么理由去用AT89C51?
不知道AT89C51比STC的單片機好在哪里?

某些方面不是一個檔次的芯片吧。

ID:123289 · 發表于 2022-4-14 08:40

樓主能提出這個問題，對單片機的理解會更進一步。
舉一例：
市場上的LED燈燈珠點亮電流通常是300mA，這時電壓約3.3V（1W的燈）。
你將此燈珠接到P1口上，就會發現，燈不會亮，而且連3.3V都輸出不了。原因就是它提供不了這個電流。
220uA，是指保證滿足高電平指標輸出的條件下，可以提供220uA的電流，而不是極限電流。
例如：輸出4.4V時給出220uA。你只要用一個20K的電阻就可以實驗證這個結論。
如果接一個10K的電阻呢？
4.4V/10K=440uA，這時會如何呢？你會發現VH會掉到比4.4V低，如3.5V，即會輸出350uA。
并不是它不能輸出比220uA大的電流，而是輸出電壓會被拉下來，極限的輸出電流，是短路輸出電流。

ID:50910 · 發表于 2022-4-14 19:59

yzwzfyz 發表于 2022-4-14 08:40
樓主能提出這個問題，對單片機的理解會更進一步。
舉一例：
市場上的LED燈燈珠點亮電流通常是300mA，這時 ...

但是你看我附上的AT89C52的數據，VOH的值隨IOH的增大反而減小，和你說的正好相反。我的理解是，電流越大造成內部上拉的MOS管的壓降變大。它的輸出電流不能簡單地看做由負載電阻來決定，而是類似恒流源之類的設備，看該設備需要多大的電流。因為恒流源的電阻可以看做很大，所以它的輸出仍然是高電平。但是普通電阻就不一樣了，如果電阻很小，如果沒有足夠的電流，必然將輸出電壓拉低。我就是想知道，這時P1的輸出有多大，但手冊上沒有給出。

ID:50910 · 發表于 2022-4-14 20:20

我想我差不多想明白了，是我們走偏了。datasheet上的數據針對的是標準的TTL或都CMOS接口的外設，而不是純電阻這樣的東東。因為一般情況下，我們不用它來驅動負載，這樣特殊的使用自然不是手冊上考慮的。

ID:123289 · 發表于 2022-4-15 08:58

其實很簡單，只要你相像一下，它的IO口內部是這樣的：
推拉輸出的兩個晶體管，上下各有一個電阻，是電阻限制了電流的輸出。實際內部也的確是這樣的，只不過這個電阻是晶體管做的，目的防止端口直接碰到GND或VCC（或其它硬電壓，如兩個引腳碰線，一個是1一個是0）時，電流過大而損壞。

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