谈谈AT89S51的上拉电阻问题

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很多网友都问我AT89S51的P0口为什么要接一个上拉电阻。我就用一个篇幅来说一说

P0口和其它三个口的内部电路是不同的,如下图

P0口是接在两个三极管D0和D1之间的,而P1-P3口的上部是接一个电阻的。P0口的上面那个三极管D0是在进扩展存储器或扩展总线时使用MOVX 指令时才会控制它的导通和截止,在不用此指令时都是截止的。在平常我们使用如:P0_1=0 P0_1=1这些语句时控制的都是下面那个三极管D1。
我们先假设P1口接一个74HC373,来看一看它的等效图


当AT89S51的P1口上接了74HC373后就等于接了一个负载,如上图右边。一般来说这些数字电路的输入阻抗都很大,都在几百K到上兆欧姆,而P1口内的电阻R一般在几十K以内。

如上图,当我们发出指令P1=0时,三极管D导通,见中间的等效图,这时P1点的电位为0。
当发出P1=1的指令后,三极管D截止,见右边等效图,因为Rx的阻值要比R的阻值大得多,因此P1点的电位是接近电源电压的。即高电平。

我们再来看看P0口接负载时的图


当P0=0时,等效图是中间的,三极管D1导通,P0点的电位为0。
而当P0=1时,等效图是右边的,三极管D1截止,而上面的三极管D0始终是截止的,这样P0点就等效于悬空了,它处在不稳定状态,P0点又是RX的高阻抗输入点,很容易受到外界和周围电路的干扰从而直接影响到74HC373的输出状态。因此就得加上个电阻。如下图

 


加上电阻Rc后,电路的状态就和P1口一样了,这个电阻Rc就是上拉电阻。

但你如果只是为了让P0口驱动个发光管,那电路可以直接简化成下图那样。S51内部的电流最好不超过15mA,如果发光管的电压为2.2V那电阻就是(5-2.2)÷15=0.18K,也就是180欧姆。

当P0=0时P0点为低电位,发光管亮起,流过D1的电流约为15mA。
当P0=1时,P0点为悬空,但发光管和180欧电阻都是低阻抗元件,P点电位就为高电位,再说也无任何输出影响,因此这样电路是可以的。

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