上一篇文章我們對(duì)C51的IO簡(jiǎn)單的介紹了一下，現(xiàn)在我們來(lái)簡(jiǎn)單了解C51的IO的結(jié)構(gòu)

這里我們學(xué)習(xí)一下比較常見(jiàn)的單片機(jī)的IO模式，分別是準(zhǔn)雙向，開(kāi)漏輸出和推挽輸出

（這里要提一嘴，我們用的STC88C52RC是沒(méi)有推挽輸出功能的，STC公司后續(xù)推出的一些機(jī)型才有推挽輸出功能）

接下來(lái)我們來(lái)看看這幾種模式

1.準(zhǔn)雙向

看看下面的原理圖，機(jī)內(nèi)信號(hào)通過(guò)一個(gè)非門(mén)取反后送入一個(gè)MOS管，MOS管負(fù)責(zé)控制這個(gè)IO的高低電平，配合內(nèi)部上拉電阻完成高低電平的輸出

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為了方便我們分析，我們把這個(gè)MOS管看成一只NPN三極管。區(qū)別是三極管靠電流導(dǎo)通，MOS管靠電壓導(dǎo)通

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結(jié)合前面我們講過(guò)的知識(shí)，對(duì)于一只NPN三極管，基極b電壓比集電極c電壓大0.7V的時(shí)候，三極管發(fā)射極e與集電極c之間導(dǎo)通

準(zhǔn)雙向輸出高電平

當(dāng)機(jī)內(nèi)給高電平信號(hào)的時(shí)候，經(jīng)過(guò)非門(mén)取反，得到低電平信號(hào)，在這里我視作0V，非門(mén)取反后直接接到三極管b極，相當(dāng)于b極電壓0V，三極管的c極接地，視作0V。此時(shí)由于b極電壓與c極電壓差小于0.7V，三極管截止

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電源正極的電流就經(jīng)過(guò)內(nèi)部上拉電阻流向c極，只有一路電流從正極到上拉電阻再流出IO，這時(shí)候相當(dāng)于IO接入高電平

準(zhǔn)雙向輸出低電平

當(dāng)機(jī)內(nèi)給低電平信號(hào)的時(shí)候，經(jīng)過(guò)非門(mén)取反，得到高電平信號(hào)，在這里我視作5V，非門(mén)取反后直接接到三極管b極，相當(dāng)于b極電壓5V，三極管的c極接地，視作0V。此時(shí)由于b極電壓與c極電壓差達(dá)到0.7V以上，三極管導(dǎo)通

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電源正極的電流就經(jīng)過(guò)內(nèi)部上拉電阻流向c極，c，e之間導(dǎo)通，所以直通，一直流至負(fù)極。另一路電流從外部IO經(jīng)過(guò)三極管的C極，再流向e極，最后流至地，實(shí)現(xiàn)接低

這時(shí)候我想你會(huì)問(wèn)，那電流為什么不從vcc流向電阻，最后流出IO呢？我想說(shuō)，我相信你高中的時(shí)候?qū)W過(guò)，電流總是從正極流向負(fù)極。我們來(lái)觀察，在這個(gè)電路里面，正極的電流已經(jīng)流向負(fù)極了，IO這一路電流也流向負(fù)極，也就實(shí)現(xiàn)了低電平輸出

2.開(kāi)漏輸出

開(kāi)漏輸出的結(jié)構(gòu)如下

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細(xì)心的朋友已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，開(kāi)漏輸出的電路結(jié)構(gòu)跟準(zhǔn)雙向的區(qū)別就是沒(méi)有內(nèi)部上拉電阻

內(nèi)部輸出0的時(shí)候，原理跟準(zhǔn)雙向輸出相同

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但是如果內(nèi)部輸出為1的時(shí)候

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這時(shí)候IO是懸空狀態(tài)，相當(dāng)于IO跟單片機(jī)斷開(kāi)了

如果需要輸出高電平，這時(shí)候就需要外部上拉電阻

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3.推挽輸出（了解）

所謂的推挽，就是指使用兩個(gè)三極管或者M(jìn)OS管交替地將信號(hào)推到正和負(fù)極性，實(shí)現(xiàn)放大的效果

推挽輸出的電路結(jié)構(gòu)

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在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)MOS管配合，實(shí)現(xiàn)推挽輸出，最大的特點(diǎn)就是輸出電流夠大（大約20mA）

在這里，T1 MOS管可以看成PNP三極管，T2 MOS管可看成NPN三極管

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輸出高電平的原理：

內(nèi)部輸出高電平信號(hào)經(jīng)過(guò)非門(mén)取反，送到兩個(gè)三極管的b極，上面的PNP三極管導(dǎo)通，下面的NPN三極管截止，電流從VCC流過(guò)PNP管，流出IO。

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輸出低電平的原理：

內(nèi)部輸出低電平信號(hào)經(jīng)過(guò)非門(mén)取反，送到兩個(gè)三極管的b極，上面的PNP三極管截止，下面的NPN三極管導(dǎo)通，IO電流經(jīng)過(guò)NPN三極管流過(guò)地，實(shí)現(xiàn)輸出低電平

C51的IO模式

?我們的AT89C52單片機(jī)只支持開(kāi)漏輸出和準(zhǔn)雙向輸出

P0組IO只支持開(kāi)漏輸出，仔細(xì)觀察，你的開(kāi)發(fā)板上的P0組IO是不是有一排上拉電阻？

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P1，P2，P3支持準(zhǔn)雙向IO輸出

這些是單片機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候就配置好的

我們無(wú)法修改，但是根據(jù)不同IO組的輸出功能進(jìn)行合理利用，依舊能達(dá)到我們想要的效果