51单片机总结——上拉电阻
上拉电阻的作用是什么
上拉电阻上拉电阻,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。
上拉电阻一般是一端接电源,一端接芯片管脚的电路中的电阻,下拉电阻一般是指一端接芯片管脚一端接地的电阻。
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。
下拉同理。
也是将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。
上拉电阻的作用1、当TTL电路驱动CMOS电路时,如果电路输出的高电平低于CMOS电路的最低高电平(一般为3.5伏),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
2、OC门电路必须使用上拉电阻,以提高输出的高电平值。
3、为增强输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在CMOS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻以降低输入阻抗,提供泄荷通路。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限,增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力,管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上、下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。
上拉电阻的原理在数字电路通电初期,由于输出状态的高电平及低电平具有不确定性,为了能够让电路状态正确,所以需要上拉或下拉电阻,将不确定的电路状态稳定下来。
上拉电阻就是就是将电阻接在该电源的状态口即可,简单的讲就是将高的电压加到该点,该店的电位即升高即可。
而下拉电阻则是讲电阻接到负极上,也有数字接地的情况。
当输入端口信号因为电路形式的不同而变化,该变化会反馈到输出口,从而输出口获取一个状态,本来应该完成的任务,但是输入口此时无信号,而输出端却依然是该状态。
单片机使用上拉电阻
单片机使用上拉电阻上拉电阻是单片机中常用的电路元件,它在数字电路中起到很重要的作用。
为了更好地了解单片机中上拉电阻的使用,本文将从以下几个方面进行详细介绍。
一、上拉电阻的基本原理与作用上拉电阻是一种电阻,其特点是将电压拉高至逻辑高电平。
在单片机中,上拉电阻可以通过连接到处理器引脚和电源正极之间,使得引脚在不连接任何外设时保持在高电平状态。
这种状态下,引脚的电压为电源电压,处于逻辑高电平状态。
当引脚被连接到外部设备(如按钮或开关)时,通过按钮或开关的操作,可以将引脚与地(电源负极)相连,此时引脚的电压会变为地电压,处于逻辑低电平状态。
因此,上拉电阻在单片机中起到了起始状态控制、输入信号的电平转换等作用。
二、上拉电阻的连接方式在单片机中,上拉电阻有两种常见的连接方式:内部上拉和外部上拉。
1.内部上拉:许多单片机都提供了内部上拉电阻功能,即通过设置寄存器的方式实现上拉电阻的功能。
在这种情况下,无需外接额外的电阻,可以直接通过在单片机的寄存器中设置相应的位,使引脚的上拉电阻电路生效。
这样,引脚在不连接任何外设时,会被拉高至逻辑高电平。
2.外部上拉:当单片机没有内部上拉电阻功能时,可以通过外接上拉电阻的方式实现相同的效果。
具体操作是将一个端子连接至处理器引脚,另一端与电源正极相连,从而实现引脚的上拉电路。
三、单片机中使用上拉电阻的具体应用上拉电阻在单片机中有多种具体应用。
以下是几个常见的应用场景。
1.输入状态的判断:在单片机中,可以使用上拉电阻来判断输入状态。
当引脚没有连接到外部设备时,上拉电阻使得引脚维持在高电平状态,此时读取该引脚的电平就可以得知输入状态。
当外部设备与引脚相连,使引脚电平变为低电平时,就可以判断输入的状态为低电平。
2.开关和按键的检测:在单片机外部连接一个按钮或开关时,可以使用上拉电阻。
当按钮或开关未按下时,引脚维持高电平状态;当按钮或开关按下时,引脚通过按钮或开关与地相连,电平变为低电平状态,从而检测到按钮或开关的操作。
51单片机IO及上拉电阻
单片机IO口结构及上拉电阻[ 2009-12-1 2:40:00 | By: zydlyq ]8051有4组8位I/O口:P0、P1、P2和P3口,P1、P2和P3为准双向口,P0口则为双向三态输入输出口,下面我们分别介绍这几个口线:·P0口和P2口:右图为P0口和P2口其中一位的电路图,由图可见,电路中包含一个数据输出锁存器和两个三态数据输入缓冲器,另外还有一个数据输出的驱动和控制电路。
这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展口,而不能象P1、P3直接用作输出口。
它们一起可以作为外部地址总线,P0口身兼两职,既可作为地址总线,也可作为数据总线。
参考图2。
P2口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15,P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7。
外部的程序存储器由PSEN信号选通,数据存储器则由WR和RD读写信号选通,因为216=64k,所以8051最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器。
·P1口:右图为P1口其中一位的电路图,P1口为8位准双向口,每一位均可单独定义为输入或输出口,当作为输入口时,1写入锁存器,Q(非)=0,T2截止,内上拉电阻将电位拉至"1",此时该口输出为1,当0写入锁存器,Q(非)=1,T2导通,输出则为0。
作为输入口时,锁存器置1,Q(非)=0,T2截止,此时该位既可以把外部电路拉成低电平,也可由内部上拉电阻拉成高电平,正因为这个原因,所以P1口常称为准双向口。
需要说明的是,作为输入口使用时,有两种情况,其一是:首先是读锁存器的内容,进行处理后再写到锁存器中,这种操作即读—修改—写操作,象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。
其二是:读P1口线状态时,打开三态门G2,将外部状态读入CPU。
(完整版)有关单片机P0端口以及上拉电阻具体讲解
有关单片机P0口以及上拉电阻具体讲解图1(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、外部扩展存储器时,当做数据(Data)总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口)2、外部扩展存储器时,当作地址(Address)总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)3、不扩展时,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、扩展外部存储器时,当作地址总线使用(如图1中的A8~A15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。
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)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/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“1”,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。
51系列I-O口上拉电阻使用点滴
51系列I/O口上拉电阻使用点滴按常规,在51 端口(P1、P2、P3)某位用作输入时,必须先向对应的锁存器写入1,使FET 截止。
一般情况是这样,也有例外。
所谓IO 口内部与电源相连的上拉电阻而非一常规线性电阻,实质上,该电阻是由两个场效应管并联在一起:一个FET 为负载管,其阻值固定;另一个FET 可工作在导通或截止两种状态(姑且叫可变FET)。
使其总电阻值变化近似为0 或阻值较大(20 千欧--40 千欧)两种情况。
当和端口锁存器相连的FET 由导通至截止时,该阻值近似为0,可将引脚快速上拉至高电平;当和锁存器相连的FET 由截止至导通时,该电阻呈现较大阻值,限制了和端口锁存器相连的FET 的导通电流。
51I/O 口作为输入端和外部信号相连有时必须考虑上述特性,本人在设计LTP1245 热敏打印头驱动板时,资料上推介热敏头“抬头”和“纸尽”信号由头中内嵌检测电路提供,MCU IO 口采集该信号时需加缓冲(如74HC04)。
当时本人认为51IO 口上拉电阻为一较大阻值的固定电阻,对输入信号无影响,故未加缓冲电路(为降低成本能省则省)。
可到调试PCBA 时发现,“抬头”、“纸尽”状态变化时,采集信号只在3.90V--5.10V 之间变化,应为低电平时无低电平输出。
究其原因,打印头的“抬头”、“缺纸”信号输出为一光敏三极管的集电极输出,集电极和电源间原有一个负载电阻,饱和导通设计工作电流仅为450--1100 微安,当该集电极直接和MCU IO 口某位相连时,IO 口上拉电阻和光敏三极管负载电阻并联,当IO 口上拉时,上拉电阻极小致使光敏三极管直流负载线斜率陡然增大,工作状态进入放大区而非希望的饱和区。
当时在不改硬件的条件下,我几乎无计可施,甚至想到了准备烧断IO 口上拉电阻(前两天我曾发帖求救怎么烧断IO 口上拉电阻的方法)后来听网友建议该方法风险较大,所以总想用软件方法解决。
51单片机驱动能力(拉电流_灌电流)及上拉电阻
看来很多网友都搞不清灌电流和拉电流的概念,下面就此解释一下,希望看过本文后不再就此困扰。
一个重要的前提:灌电流和拉电流是针对端口而言的。
名词解释——灌:注入、填充,由外向内、由虚而实。
渴了,来一大杯鲜榨橙汁,一饮而尽,饱了,这叫“灌”。
灌电流(sink current),对一个端口而言,如果电流方向是向其内部流动的则是“灌电流”,比如一个IO通过一个电阻和一个LED连接至VCC,当该IO输出为逻辑0时能不能点亮LED,去查该器件手册中sink current参数。
名词解释——拉:流出、排空,由内向外,由实而虚。
一大杯鲜橙汁喝了,过会儿,憋的慌,赶紧找卫生间,一阵“大雨”,舒坦了,这叫“拉”。
拉电流(sourcing current),对一个端口而言,如果电流方向是向其外部流动的则是“拉电流”,比如一个IO通过一个电阻和一个LED 连至GND,当该IO输出为逻辑1时能不能点亮LED,去查该器件手册中sourcing current参数。
/viewthread.php?tid=219138&highlight=%2Byez hubenyue单片机输出低电平时,将允许外部器件,向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”(sink current)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“(source current)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。
分析一下TTL 的输入特性,就可以发现,51 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。
看看下图,图中的D1、D2 就可以不经其它驱动器件,直接由单片机的引脚控制发光显示。
单片机上拉电阻的作用
单片机上拉电阻的作用一、定义输入信号单片机通常通过外部电路接口与外部设备进行连接,输入信号可能是开关接口、按键接口等。
当开关或按键未按下时,输入引脚的电平将处于一个未知的状态,无法确定是高电平还是低电平。
为了使输入引脚保持在可靠的状态,需要使用上拉电阻将输入引脚连接到电源上。
当开关或按键未按下时,上拉电阻将输入引脚连接到电源上的高电平,以定义输入引脚的状态为高电平。
这样,当开关或按键未按下时,输入引脚就可以确定为高电平。
二、防止输入引脚浮动当单片机的输入引脚没有外部电路连接时,引脚处于开路状态。
在这种情况下,引脚容易受到干扰,引发浮动现象。
当有外部干扰信号作用于引脚时,引脚的电平会不确定地改变,这可能导致错误的信号输入到单片机中,进而影响系统的正常运行。
为了防止引脚的浮动现象,可以使用上拉电阻将引脚连接到电源上的高电平。
这样,在没有外部信号输入时,上拉电阻将保持引脚处于高电平状态,有效地防止了引脚浮动现象的发生。
三、节约功耗在单片机的电路设计中,功耗的节约是非常重要的。
上拉电阻在一些电路设计中可以起到节约功耗的作用。
在一些应用中,输入信号较长时间都是稳定的,在这种情况下,可以选择使用上拉电阻,通过将输入引脚连接到高电平,省去了其他电路元件的功耗。
这种设计可以使系统功耗降低,特别在电池供电的系统中更加重要。
四、提高系统可靠性使用上拉电阻连接输入引脚,可以提高系统的可靠性。
上拉电阻可以保持输入引脚的电平稳定,防止由于引脚电平的变化而引起的信号干扰或误判。
在一些噪声较大的环境下,使用上拉电阻可以有效地抑制噪声信号的影响,提高系统的抗干扰能力。
同时,上拉电阻的使用还能够减少误操作的可能性,使系统的运行更加稳定可靠。
五、确保电平逻辑正确在数字逻辑电路中,高电平通常表示1,低电平表示0。
单片机的输入引脚也需要根据高电平和低电平来进行逻辑判断和控制。
使用上拉电阻将引脚连接到高电平,可以确保输入引脚的逻辑电平正确。
51单片机总结上拉电阻
51单片机总结——上拉电阻单片机2009-07-28 14:56:05 阅读961 评论1字号:大中小上拉电阻的作用:(1)用于为OC和OD门电路,提供驱动能力。
以OC(集电极开路)电路为例:例如,达林顿管(其实就是复合三级管)集成块ULN2003. 内部一路的电路如图,就是一个集电极开路电路。
如果不加上拉电阻是无法高电平驱动其他器件的。
因为当三极管截至市没有电流流通的路径,更谈不上驱动了。
这个跟单片机P0口加上拉电阻的原理一样。
(2)提高高电平电位:单片机P1口外接4×4矩阵键盘。
另外复用P1.0~P1.3外接ULN2003控制驱动步进电机。
实验中遇到的问题:当接入ULN2003时键盘无法工作,去掉ULN2003后键盘工作正常。
ULN2003工作正常。
(注,两个部分不同时工作)问题分析:由于键盘的结构,无非就是两个金属片的接通或断开。
但是接入ULN2003 后无法正常工作,说明是接入ULN2003影响到了P1口电平的变化。
用万用表测的电压,当单片机输出高电平时,P1.0~P1.3电压1V左右,P1.4~P1.7电压4.3V左右,于是测A T89s52高低电平的判决电位,在1.3V左右。
这样P1.0~P1.3始终是低电平,键盘根本无法实现扫描功能。
解决方法,只要抬高P1口高电平时的电位,就可以正常工作,1.在P1口到ULN2003上串接电阻,起到分压的作用,就可以抬高电平。
2.给P1口接上拉电阻,跟P1口内部电阻并联,减小上拉电阻阻值,减小分得的电压,从而抬高P0口高电平电位。
采用第二种方案可以抬高电平到2.5V左右。
键盘工作正常。
另外:我在做液晶显示实验的时候,数据线用的P0口,无法正常工作,不显示字符。
但是乱动一下数据线就可以完成显示,但是显示现象并不正常,字符不是一次写入,而是乱动几次才能写完全部内容,正常应该一次全部显示。
原因是由于,我的P0口中有六个端口都外接并联三个发光二极管。
单片机io口上拉电阻 -回复
单片机io口上拉电阻-回复单片机是现代电子领域中的重要组成部分,它在各种设备和系统中起着至关重要的作用。
其中,IO口又称为输入输出端口,是单片机与外部设备进行数据交互的关键接口。
在使用IO口时,我们经常会遇到上拉电阻的概念。
本文将详细介绍单片机IO口上拉电阻的原理、作用以及在实际应用中的步骤。
首先,我们需要了解什么是上拉电阻。
上拉电阻是一种电阻器,它通过连接到电源电压的引脚,将引脚的电位拉高。
在单片机中,上拉电阻通常与输入引脚相连,其作用是使输入引脚保持一个确定的电平状态,防止其浮动或干扰。
单片机中的IO口通常具有三种状态:输入状态、输出状态和上拉输入状态。
其中,上拉输入状态指的是当IO口不连接外部设备时,IO口被配置为输入状态,并通过上拉电阻将引脚电平拉高。
这样可以有效避免线路存在悬空状态或电磁干扰导致的误操作。
接下来,我们将详细介绍如何在单片机中实现IO口上拉输入。
在大多数单片机中,上拉输入状态是通过软件配置来实现的。
我们可以通过上拉寄存器或引脚配置寄存器来设置IO口的工作状态。
以STM32系列单片机为例,我们可以通过设置GPIO的控制寄存器来控制IO口的属性和工作方式。
具体步骤如下:1. 确定选择哪个IO口进行上拉输入,比如选择PA0口。
2. 找到PA0对应的GPIO控制寄存器,通常为GPIOA->CRH 或者GPIOA->CRL,根据引脚所在的引脚组进行选择。
3. 在对应的寄存器中,找到对应的位数,即PA0在控制寄存器中所占的位数,通常为0位或者1位。
4. 将对应的位设置为1,以使引脚工作在上拉输入状态。
接下来,我们来看一个具体的实例。
假设我们需要将PA0设置为上拉输入状态,实现按键检测功能。
1. 首先,我们需要在程序中包含相应的头文件,比如#include"stm32f10x_gpio.h"。
2. 然后,我们需要初始化引脚,使用GPIO_Init函数进行配置。
51单片机IO及上拉电阻
单片机IO口结构及上拉电阻[ 2009-12-1 2:40:00 | By: zydlyq ]8051有4组8位I/O口:P0、P1、P2与P3口,P1、P2与P3为准双向口,P0口则为双向三态输入输出口,下面我们分别介绍这几个口线:·P0口与P2口:右图为P0口与P2口其中一位的电路图,由图可见,电路中包含一个数据输出锁存器与两个三态数据输入缓冲器,另外还有一个数据输出的驱动与控制电路。
这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器与I/O扩展口,而不能象P1、P3直接用作输出口。
它们一起可以作为外部地址总线,P0口身兼两职,既可作为地址总线,也可作为数据总线。
参考图2。
P2口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15,P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7。
外部的程序存储器由PSEN信号选通,数据存储器则由WR与RD读写信号选通,因为216=64k,所以8051最大可外接64kB的程序存储器与数据存储器。
·P1口:右图为P1口其中一位的电路图,P1口为8位准双向口,每一位均可单独定义为输入或输出口,当作为输入口时,1写入锁存器,Q(非)=0,T2截止,内上拉电阻将电位拉至"1",此时该口输出为1,当0写入锁存器,Q(非)=1,T2导通,输出则为0。
作为输入口时,锁存器置1,Q(非)=0,T2截止,此时该位既可以把外部电路拉成低电平,也可由内部上拉电阻拉成高电平,正因为这个原因,所以P1口常称为准双向口。
需要说明的就是,作为输入口使用时,有两种情况,其一就是:首先就是读锁存器的内容,进行处理后再写到锁存器中,这种操作即读—修改—写操作,象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)与ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。
其二就是:读P1口线状态时,打开三态门G2,将外部状态读入CPU。
单片机上拉电阻和下拉电阻做作用和接线方法图解
单片机上拉电阻和下拉电阻做作用和接线方法图解摘要: 是不是经常听别人讲,加个试试看,加个下拉电阻试试看,是不是还在疑惑上下拉电阻是什幺,该怎幺用,什幺时候用,有什幺用途? 1.什幺是上下拉电阻:把一个不确定的信号通过电阻连接到高电平,使该信号...是不是经常听别人讲,加个试试看,加个下拉电阻试试看,是不是还在疑惑上下拉电阻是什幺,该怎幺用,什幺时候用,有什幺用途?1.什幺是上下拉电阻:把一个不确定的信号通过电阻连接到高电平,使该信号初始为高电平;下拉电阻:把一个不确定的信号通过电阻连接到低电平,使该信号初始为低电平;2.上下拉电阻的接线方法如下图所示:电阻R12 将KEY1 网络标识上拉到高电平,在按键S2 没有按下的情况下KEY1 将被钳制在高电平,从而避免了引脚悬空而引起的误动作;下拉电阻如下图所示:电阻R29 将DIR 网络标识下拉到低电平,在光耦没有导通的情况下DIR将被钳制在低电平,从而避免了引脚悬空而引起的误动作;3.上下拉电阻的作用提高电路稳定性,避免引起误动作。
第一图中的按键如果不通过电阻上拉到高电平,那幺在上电瞬间可能就发生误动作,因为在上电瞬间的引脚电平是不确定的,上拉电阻R12 的存在保证了其引脚处于高电平状态,而不会发生误动作。
提高输出管脚的带载能力。
受其他外围电路的影响在输出高电平时能力不足,达不到VCC 状态,这会影响整个系统的正常工作,上拉电阻的存在就可以使管脚的驱动能力增强。
这里特别强调如下:带片上I2C 资源的,其SCL和SDA 引脚是开漏引脚,如果当做普通的GPIO 来用的话,你会发现该引脚输出高电平极不稳定甚至因为负载的关系都无法正常输出高电平,这时候就需要在这两个引脚上加上拉电阻了。
通过上面的讲解,不知道困扰你多时的上下拉电阻你明白了吗?。
单片机上拉电阻、下拉电阻的详解和选取
一、定义1、上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平,电阻同时起限流作用。
下拉同理。
2、上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流。
3、弱强只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分。
4、对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路),提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路提供电流通道。
二、上、下拉电阻作用1、一般作单键触发使用时,如果IC本身没有内接电阻,为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态,必须在IC外部另接一个电阻。
2、数字电路有三种状态:高电平、低电平和高阻状态。
有些应用场合不希望出现高阻状态,可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使其处于稳定状态,具体视设计要求而定。
3、一般说的是I/O端口,有的可以设置,有的不可以设置,有的是内置,有的是需要外接。
I/O端口的输出类似于一个三极管的C,当C接通一个电阻和电源连接在一起的时候,该电阻成为上拉电阻。
也就是说,如果该端口正常时为高电平,C通过一个电阻和地连接在一起的时候,该电阻成为下拉电阻,使该端口平时为低电平。
比如:当一个接有上拉电阻的端口设为输入状态时,它的常态就为高电平,用于检测低电平的输入。
4、上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。
一般说法是拉电流,下拉电阻是用来吸收电流的,也就是我们通常所说的灌电流。
5、接电阻就是为了防止输入端悬空。
6、减弱外部电流对芯片产生的干扰。
7、保护CMOS内的保护二极管,一般电流不大于10mA。
8、通过上拉或下拉来增加或减小驱动电流。
9、改变电平的电位,常用在TTL-CMOS匹配。
10、在引脚悬空时有确定的状态。
11、增加高电平输出时的驱动能力。
12、为OC门提供电流。
三、上拉电阻应用原则1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
51单片机上拉电阻
51 单片机上拉电阻
1、51 单片机的P0 口为了实现准3 态,采用了OC 输出,也就是集电极悬空输出,也有叫图腾柱输出的。
这种电路结构,只有下拉能力,高电平输出没有电流,在高电平时表现为高阻态;加上上拉电阻,就会失去高阻态,变成1、0 两态。
2、P0 口上拉电阻的选择,应遵循基本的电路设计原则,不能盲目套用,要看后级情况而定:
例如,后级驱动的是1 只NPN 三极管,这个三极管的放大倍数
(β)=100 倍,三极管的负载电流(Ic)要求100mA,当电源为5V 时:
a、三极管的Ib=Ic/β=1mA;
b、上拉电阻大约=R=5V/Ib=5kΩ;
c、为了使三极管注入Ib 后就迅速进入导通(开)状态,R 应再小一些,如
4k3;
3、由上面计算可见,三极管的负载大小、放大倍数直接影响到前级上拉电阻的选取;上拉电阻选择的不合理,要幺后级驱动无力或根本驱动不了;要幺单片机端口功耗过大,尤其是电池供电的设备更应注意!。
单片机上下拉电阻总结(不懂得看过来)
单片机上下拉电阻总结(不懂得看过来)含2篇文章上下拉电阻总结(不懂得看过来)一、定义:上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平!电阻同时起限流作用!下拉同理!上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流;弱强只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分;对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
二、上下拉电阻作用:1、提高电压准位:a.当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL 电路输出的高电平低于COMS 电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
b.OC 门电路必须加上拉电阻,以提高输出的高电平值。
2、加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
3、N/A pin防静电、防干扰:在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。
同時管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
4、电阻匹配,抑制反射波干扰:长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。
5、预设空间状态/缺省电位:在一些 CMOS 输入端接上或下拉电阻是为了预设缺省电位. 当你不用这些引脚的时候, 这些输入端下拉接 0 或上拉接 1。
在I2C总线等总线上,空闲时的状态是由上下拉电阻获得6. 提高芯片输入信号的噪声容限:输入端如果是高阻状态,或者高阻抗输入端处于悬空状态,此时需要加上拉或下拉,以免收到随机电平而影响电路工作。
同样如果输出端处于被动状态,需要加上拉或下拉,如输出端仅仅是一个三极管的集电极。
从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
{电源到元件间的叫上拉电阻,作用是平时使该脚为高电平地到元件间的叫下拉电阻,作用是平时使该脚为低电平上拉电阻和下拉电阻的范围由器件来定(我们一般用10K)+Vcc+------+=上拉电阻|+-----+|元件||+-----++------+=下拉电阻-Gnd一般来说上拉或下拉电阻的作用是增大电流,加强电路的驱动能力比如说51的p1口还有,p0口必须接上拉电阻才可以作为io口使用上拉和下拉的区别是一个为拉电流,一个为灌电流一般来说灌电流比拉电流要大也就是灌电流驱动能力强一些}三、上拉电阻阻值的选择原则包括:1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。
单片机的上拉电阻作用
单片机的上拉电阻作用1. 介绍单片机是一种集成电路,能够实现各种控制功能。
在单片机的设计与应用中,上拉电阻是一个常用的元件,它在保证单片机正常工作过程中起着重要的作用。
本文将探讨上拉电阻的工作原理、作用以及在单片机中的应用。
2. 上拉电阻的工作原理上拉电阻通常连接在单片机输入引脚上,并与电源电压相连。
当输入引脚未被外部电平拉低时,上拉电阻会将输入引脚拉高到电源电压,从而确保输入引脚始终保持在有效的高电平状态。
当外部电平拉低时,输入引脚与低电平直接相连,上拉电阻不会起作用。
3. 上拉电阻的作用3.1 提供默认状态上拉电阻能够为未连接输入引脚提供默认状态。
在单片机应用中,有时无法确保所有输入引脚都被外部电平准确地拉高或拉低。
通过连接上拉电阻,可以确保未连接输入引脚具有明确定义的默认状态,提高系统的可靠性和稳定性。
3.2 防止干扰上拉电阻还能够防止输入引脚受到干扰电压的影响。
当输入引脚未连接时,会表现出高阻抗状态,从而容易受到周围环境中的电磁干扰。
通过连接上拉电阻,可以将输入引脚拉高到电源电压,有效地减少对干扰电压的响应,提高系统的抗干扰能力。
3.3 信号传递在某些情况下,单片机需要接收外部设备的信号。
若外部设备无法提供足够的电流驱动输入引脚,连接上拉电阻能够有效提供恒定电流,确保信号能够准确传递到单片机,从而实现正确的控制功能。
4. 单片机中的上拉电阻应用案例上拉电阻在单片机的应用中非常常见。
以下是一些典型的案例:4.1 数字输入在数字输入场景中,上拉电阻通常与开关或按键一起使用。
当开关或按键处于断开状态时,上拉电阻将输入引脚拉高,使其保持在高电平状态。
当开关或按键被按下时,输入引脚与地相连,上拉电阻不会起作用,从而检测到低电平状态。
通过不同的组合方式,可以实现多种输入状态的检测。
4.2 模拟输入在模拟输入场景中,上拉电阻常用于构建电压分压电路。
通过选择合适的上拉电阻和分压电阻,可以将模拟信号转换为单片机可接收的电平范围。
单片机上拉电阻和下拉电阻
单片机上拉电阻和下拉电阻
单片机上拉电阻和下拉电阻是一种常见的电路元件,它们被广泛用
于电路设计中。
上拉电阻是用来通过某个特定的电声大小来改变电路
中其他部分的电阻。
它们可以帮助消除电子设备之间的干扰。
而下拉
电阻增强了电路的稳定性,防止电路中的其他部件在外部干扰下发生
变化。
它们不仅改变电声大小,还能控制电声的幅值。
因此,有效地
使用上拉电阻和下拉电阻可以节省电路设计中电路结构和部件的数量,从而节省费用和时间。
51上拉电阻(P1)的由来
51上拉电阻(P1)的由来⽬录⼀、HMOS型MCS-51单⽚机P1⼝ (1)P1作为普通I/O发送0数据时 (2)P1作为普通I/O发送1数据时 (3)总结⼆、CHMOS型MCS-51单⽚机P1⼝ (1)P1作为普通I/O发送数据0时 (2)P1作为普通I/O发送数据1时 (3)P1作为普通I/O接收数据0 (4)P1作为普通I/O接收数据1⼀、HMOS型MCS-51单⽚机P1⼝Q1和Q2均为N型增强型MOS管,Vg-s>0时管⼦导通,Vg-s=0时管⼦截⽌,图中Q1源极串联Q2漏极。
Q3为耗尽型nMOS管,Vg-s>Voff (Voff 为夹断电压,⼩于0) ,管⼦导通,当Vg-s>=0时,Is>=Idss >0;对于Is和Idss看不懂的⼩伙伴要补⼀补模电呀嘻嘻。
(1)作为普通I/O发送0数据时:当想往引脚外部发送数据0时,数据先到达锁存器使得锁存器=1,图中为D点处;这时Q2管导通,端⼝引脚被拉低接地,此时外部端⼝引脚即为输出0数据,跟内部想要发送的0数据⼀致;Q3耗尽管nMOS的栅极与源极电平相等,也即电压差Vg-s=0,管⼦导通,但是源极接地了,所以对端⼝引脚没啥影响;或⾮门输出点C处等于0(图中),使得Q1管截⽌;(2)作为普通I/O发送1数据时:当想往引脚外部发送数据1时,=0,Q2的栅极处迅速等于0,Q2截⽌;但是,由于延时线和反相器的影响,数据在2个震荡器周期内或⾮门的上端输⼊并没有刷新数据,A点保持上⼀次数据,即A=0,或⾮门的两输⼊端均为0使得或⾮门的输出点C=1;此时Q1管导通,Vcc迅速接到端⼝引脚,即此时端⼝引脚为1;此时Q3管的栅极和源极电压差为0,Q3管导通,但由于Q2截⽌,Q1导通迅速从0提⾼Q1源极的电压到达VCC,Q3管此时也导通,端⼝引脚数据已经由0变为VCC;等2个震荡器周期的时间过了之后,数据终于刷新了,=0的数据终于到达反相器,取反后输⼊到或⾮门,此时或⾮门的上端输⼊为1,下端输⼊为0,所以或⾮门输出点C=0,Q1截⽌,但是Q3的导通状态并没有停⽌,因为Q3的栅极电压并没有那么快下降,这使得Q3的栅极减去源极电压的压差仍然为VCC-VCC=0, ⼜因为Q3的源极⼜迅速源源不断补充Q3的栅极,所以Q1就算截⽌撤去,端⼝引脚仍然等于1; (这有点类似电流镜像的原理)由此,内部发送的数据1经过⼀系列流通后,端⼝引脚处也输出了1;(3)总结: 从(2)看出,P1输出1时,外部的端⼝引脚并不需要⼈为加上拉电阻也具有输出1的能⼒,表明P1内部具有上拉功能,⽽内部上拉电阻就是Q3提供,为20KΩ~40KΩ⼆、CHMOS型MCS-51单⽚机P1⼝P1、P2、P3均为P沟道增强型MOS管,当正逻辑1加到P沟道增强型MOS管的栅极时,管⼦截⽌;记 P1、P2、P3为pFET1、pFET2、pFET3;N为N沟道增强型MOS管,当正逻辑1加到N沟道增强型MOS管的栅极时,管⼦导通;记N为nFET;(1)P1作为普通I/O发送数据0时:设原始稳定状态下,端⼝上的数据为0,即端⼝引脚应该为0,那么内部稳定状态下的0数据在内部如何往外部引脚流通使得外部端⼝引脚也保持为0?内部发送的0数据到达锁存器变为1,即图中D=1,nFET导通,pFET2截⽌,端⼝引脚短接到nFET的源级地,即端⼝引脚的数据为0;端⼝引脚0经过反相器到达pFET3,此时pFET3的栅极变为1,pFET3截⽌;=1经过反相器、或门并最终使得反相器的输出点C出为1,pFET1截⽌;此时A=0,B=1, C=1,pFET1截⽌;所以,发送0时,端⼝引脚上的数据也为0.(2)P1作为普通I/O发送数据1时:在平时,总是保持稳定输出0,即端⼝引脚总是保持0,此刻当要往外部发送1数据时,数据由0翻转为1;所以内部数据1到达锁存器后,=0,图中D处即为;nFET截⽌,pFET2导通,pFET2源极等于1,端⼝引脚也等于1,端⼝引脚1数据经反相器到达nFET3的栅极电压为0,所以nFET3导通,VCC⼜经过nFET3加到端⼝引脚上,所以端⼝引脚仍然是1,输出电流⾮常强;但是,在这2个振荡器周期内,或门的上端输⼊端A点仍未刷新,即=0时本该有A=1,但是此刻A仍为0,所以或门上端输⼊0、下端输⼊0使得或门的输出点C=0,pFET1导通;这样,pFET1、pFET2、pFET3全部导通使得端⼝引脚快速上升到⾼电平;其实pFET2导通时,端⼝引脚并不是⼀下⼦就上升到VCC,⽽是缓慢升起,当端⼝引脚升到2V以上时,才认为是⾼电平,把这⾼电平经反相器转换到达pFET3栅极变成低电平,pFET3这才导通。
上拉电阻单片机硬件抗干扰
上拉电阻单片机硬件抗干扰上拉电阻的作用上下拉电阻:1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
2、OC门电路必须加上拉电阻,以提高输出的高电平值。
3、为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在CMOS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力。
管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。
上拉电阻阻值的选择原则包括:1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。
2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。
3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。
综合考虑以上三点,通常在1k到10k之间选取。
对下拉电阻也有类似道理.如果有10V的电源串联了两个两欧的的电阻那么这两个电阻中间的电位就是10除以4再乘以2 ,那么就是5V了,如过我要提高中间的电位,我在在中间电位点和另一个2欧电阻串联一个1欧的电阻那么这个中间电位点就是 10除以5在乘以3,那么就是6v了所以相对与5v就提高了1v,只是电流降了0.5A关于单片机硬件抗干扰在研制带处理器的电子产品时,如何提高抗干扰能力和电磁兼容性?一、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰:1、微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。
2、系统含有大功率,大电流驱动电路,如产生火花的继电器,大电流开关等。
3、含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统。
二、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施:1、选用频率低的微控制器:选用外时钟频率低的微控制器可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。
关于单片机上拉电阻的11个基础知识解析
关于单片机上拉电阻的11个基础知识解析
1、上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平!“电阻同时起限流作用”!下拉同理!
2、上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流
3、弱强只是上拉电阻的阻值不同,没有什幺严格区分
4、对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
上拉电阻作用
1、一般作单键触发使用时,如果IC本身没有内接电阻,为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态,必须在IC外部另接一电阻。
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51单片机总结——上拉电阻
上拉电阻的作用:
(1) 用于为OC 和OD 门电路,提供驱动能力。
以OC(集电极开路)电路为例:
例如,达林顿管(其实就是复合三级管)集成块ULN2003. 内部一路的电
路如图,就是一个集电极开路电路。
如果不加上拉电阻是无法高电平驱动其他器件的。
因为当三极管截至市没有电流流通的路径,更谈不上驱动了。
这个跟单片机P0 口加上拉电阻的原理一样。
(2)提高高电平电位:
单片机P1 口外接4 乘以4 矩阵键盘。
另外复用P1.0~P1.3 外接
ULN2003 控制驱动步进电机。
实验中遇到的问题:当接入ULN2003 时键盘无法工作,去掉ULN2003
后键盘工作正常。
ULN2003 工作正常。
(注,两个部分不同时工作)
问题分析:由于键盘的结构,无非就是两个金属片的接通或断开。
但是接入ULN2003 后无法正常工作,说明是接入ULN2003 影响到了P1 口电平的变
化。
用万用表测的电压,当单片机输出高电平时,P1.0~P1.3 电压1V 左右,
P1.4~P1.7 电压4.3V 左右,于是测AT89s52 高低电平的判决电位,在1.3V 左
右。
这样P1.0~P1.3 始终是低电平,键盘根本无法实现扫描功能。
解决方法,只要抬高P1 口高电平时的电位,就可以正常工作,
1. 在P1 口到ULN2003 上串接电阻,起到分压的作用,就可以抬高电平。