本文格式为Word版,下载可任意编辑单片机中的高阻态 在我们刚一开头接触到51单片机的时候对P0口必需加上上拉电阻,否则P0就是高阻态对这个问题可能感到怀疑,为什么是高阻态?加上拉电阻?今日针对这一概念进行简洁讲解高阻态高阻态这是一个数字电路里常见的术语,指的是电路的一种输出状态,既不是高电平也不是低电平假如高阻态再输入下一级电路的话,对下级电路无任何影响,和没接一样,假如用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平,随它后面接的东西定高阻态的实质电路分析时高阻态可做开路理解,你可以把它看作输出(输入)电阻特别大它的极限可以认为悬空,也就是说理论上高阻态不是悬空,它是对地或对电源电阻极大的状态而实际应用上与引脚的悬空几乎是一样的高阻态的意义当门电路的输出上拉管导通而下拉管截止时,输出为高电平,反之就是低电平假如当上拉管和下拉管都截止时,输出端就相当于浮空(没有电流流淌),其电平随外部电平凹凸而定,即该门电路放弃对输出端电路的掌握 典型应用 在总线连接的结构上总线上挂有多个设备,设备于总线以高阻的形式连接这样在设备不占用总线时自动释放总线,以便利其他设备获得总线的使用权 大部分单片机I/O使用时都可以设置为高阻输入。
高阻输入可以认为输入电阻是无穷大的,认为I/O对前级影响微小,而且不产生电流(不衰减),而且在肯定程度上也增加了芯片的抗电压冲击力量高阻态常用表示方法:高阻态常用字母 Z 表示在一个系统中或在一个整体中,我们往往定义了一些参考点,就像我们经常说的海平面,在单片中也是如此,我们无论说是高电平还是低电平都是相对来说的明确了这一点对这一问题可能简单理解 单片机中的高阻态 在51单片机,没有连接上拉电阻的P0口相比有上拉电阻的P1口在I/O口引脚和电源之间相连是通过一对推挽状态的FET来实现的,51详细结构如下图组成推挽结构,从理论上讲是可以通过调配管子的参数轻松实现输出大电流,提高带载力量,两个管子依据通断状态有四种不同的组合,上下管导通相当于把电源短路了,这种状况下在实际电路中肯定不能消失从规律电路上来讲,上管开-下管关开时IO与VCC直接相连,IO输出低电平0,这种结构下假如没有外接上拉电阻,输出0就是开漏状态(低阻态),由于I/O引脚是通过一个管子接地的,并不是使用导线直接连接,而一般的MOS在导通状态也会有mΩ极的导通电阻到这里就很清晰了,无论是低阻态还是高阻态都是相对来说的,把下管子置于截止状态就可以把GND和I/O口隔离达到开路的状态,这时候推挽一对管子是截止状态,忽视读取规律的话I/O口引脚相当于与单片机内部电路开路,考虑到实际MOS截止时会有少许漏电流,就称作“高阻态”。
由于管子PN节带来的结电容的影响,有的资料也会称作“浮空”,通过I/O口给电容充电需要肯定的时间,那么IO引脚处的对地的真实电压和水面浮标随波飘动类似了,电压的大小不仅与外界输入有关还和时间有关,在高频状况下这种现象是不能忽视的总之一句话高阻态是一个相对概念在使用的时候我们只要根据要求去做,让我们加上拉我们就加上,都是有肯定道理的 第 1 页 共 1 页。