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”;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”。
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。
早期的 51 系列单片机的带负载能力,是很小的,仅仅用“能带动多少个 TTL 输入端”来说明的。P1、P2 和 P3口,每个引脚可以都带动 3 个 TTL 输入端,只有 P0 口的能力强,它可以带动 8 个!
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。
虽然引脚已经可以直接驱动 LED 发光,但是且慢,先别太高兴,还是看看 AT89C51 单片机引脚的输出能力吧。
从 AT89C51 单片机的 PDF 手册文件中可以看到,稳态输出时,“灌电流”的上限为:
Maximum IOL per port PIN: 10 mA;
Maximum IOL per 8-bit port:Port 0: 26 mA,Ports 1, 2, 3: 15 mA;
Maximum total I for all output pins: 71 mA.
这里是说:
每个单个的引脚,输出低电平的时候,允许外部电路,向引脚灌入的最大电流为 10 mA;
每个 8 位的接口(P1、P2 以及 P3),允许向引脚灌入的总电流最大为 15 mA,而 P0 的能力强一些,允许向引脚灌入的最大总电流为 26 mA;
全部的四个接口所允许的灌电流之和,最大为 71 mA。
而当这些引脚“输出高电平”的时候,单片机的“拉电流”能力呢? 可以说是太差了,竟然不到 1 mA。
结论就是:单片机输出低电平的时候,驱动能力尚可,而输出高电平的时候,就没有输出电流的能力。
这个结论是依照手册中给出的数据做出来的。