单片机IO口工作方式详细分析

 单片机I/O口工作方式基本有以下几类：

1.准双向IO口配置(弱上拉)

小结：

灌电流能力强，拉电流能力弱

读外部状态前要先锁存“1”(断开下拉晶体管)

读IO口状态的原则是非高即低，只能准确识别外部的低电平信号，无法区分悬空和真正的高电平

作为输入时，输入阻抗不为高阻，可能出现将外部低电平误读为高电平的情况(例上拉电阻10K，外部电阻100K，IO=5*100/110=4.54V)

其应用方式参考：

准双向口用作输入时，可对地接按键，如图1，当然也可以去掉R1直接接按键，当按键闭合时，端口被拉至低电平，当按键松开时，端口被内部“极弱上拉”晶体管拉至高电平。

当端口作为输出时，不应对地外接LED如图2控制，这样端口的驱动能力很弱(拉电流能力弱)，LED只能发很微弱的光，如果要驱动LED，要采用图3的方法，这样准双向口在输出为低时，可吸收20mA的电流(灌电流能力强)，故能驱动LED。图4的方法也可以，不过LED不发光时，端口要吸收很大电流。

2.推挽输出配置

小结：

能真正输出高低电平，具有很强的驱动能力(灌电流，拉电流能力强)

如果当两个推挽输出结构相连在一起，一个输出高电平，即上面的MOS导通，下面的MOS闭合时;同时另一个输出低电平，即上面的MOS闭合，下面的MOS导通时。电流会从第一个引脚的VCC通过上端MOS再经过第二个引脚的下端MOS直接流向GND。整个通路上电阻很小，会发生短路，进而可能造成端口的损害。这也是为什么推挽输出不能实现" 线与"的原因。

推挽输出可以用图2的方式通过拉电流驱动LED灯亮。

3.开漏输出配置

小结：

通过外部上拉电阻输出高电平

若有外部上拉，可作为输入IO读取外部状态(同准双向IO，先锁存“1”)

通过外部上拉电源进行电平转换与外部器件兼容

4.高阻输入

小结：

电路无法流入流出，只能作为输入数据使用