自制单片机之十……AT89S51的上拉电阻问题

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。