p0口为什么接上拉电阻

　　单片机P0端口的结构及工作原理

　　P0端口8位中的一位结构图见下图：

　　

　　由上图可见，P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。再看图的右边，标号为P0.X引脚的图标，也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位，即在P0口有8个与上图相同的电路组成。

　　单片机端口上拉电阻的作用

　　顾名思义，上拉就是把电平拉高（一般到电源），下拉就是拉低（一般到地）。上拉主要是为了提高灌电流驱动能力，相当于从电源借点儿功率到IO口，下拉主要是在IO口功率足够的情况下，为了保护IO口，静态时为0电平。

　　对于不同的单片机和端口，上拉电阻的作用不同，最常见的由于内部结构的问题，不能处于悬空状态。我就以51单片机进行叙述，以其P0口为例，P0口是集电极开路输出，也就是OC门，这种结构没有输出高电平的能力就相当于一个一端接地的开关， 按下去就输出低电平0V，断开就没有电压，是悬空状态。至于用不用上拉电阻，取决于外部电路，如果要输出高电平控制一个器件，而这个器件本身又没有内置上拉，就必须自己接一个上拉电阻，如果要用低电平控制一个器件，则可以不用加上拉。一般来讲，做板子时都会在P0口放一个排阻，10Kohm就可以了。

　　P0口作为I/O口输出的时候时，输出低电平为0 输出高电平为高组态（并非5V，相当于悬空状态，也就是说P0 口不能真正的输出高电平）。给所接的负载提供电流，因此必须接上拉电阻（一电阻连接到VCC），由电源通过这个上拉电阻给负载提供电流。P0作输入时不需要上拉电阻，但要先置1。因为P0口作一般I/O口时上拉场效应管一直截止，所以如果不置1，下拉场效应管会导通，永远只能读到0。因此在输入前置1，使下拉场效应管截止，端口会处于高阻浮空状态，才可以正确读入数据。

　　单片机p0口为什么要加上拉电阻

　　P0口内部没有上拉电阻，是开漏的，不管它的驱动能力多大，相当于它是没有电源的，需要外部的电路提供，绝大多数情况下P0口是必需加上拉电阻的。

　　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