高阻態(tài)典型應用

51單片機的時候對P0口必須加上上拉電阻，否則P0就是高阻態(tài)，對這個問題可能感到疑惑，為什么是高阻態(tài)？加上拉電阻？今天針對這一概念進行簡單講解。

在一個系統(tǒng)中或在一個整體中，我們往往定義了一些參考點，就像我們常常說的海平面，在單片中也是如此，我們無論說是高電平還是低電平都是相對來說的。明確了這一點對這一問題可能容易理解。

在51單片機，沒有連接上拉電阻的P0口相比有上拉電阻的P1口在I/O口引腳和電源之間相連是通過一對推挽狀態(tài)的FET來實現(xiàn)的，51具體結構如下圖。

51結構圖

組成推挽結構，從理論上講是可以通過調配管子的參數(shù)輕松實現(xiàn)輸出大電流，提高帶載能力，兩個管子根據(jù)通斷狀態(tài)有四種不同的組合，上下管導通相當于把電源短路了，這種情況下在實際電路中絕對不能出現(xiàn)，從邏輯電路上來講，上管開-下管關開時IO與VCC直接相連，IO輸出低電平0,這種結構下如果沒有外接上拉電阻，輸出0就是開漏狀態(tài)（低阻態(tài)），因為I/O引腳是通過一個管子接地的，并不是使用導線直接連接，而一般的MOS在導通狀態(tài)也會有mΩ極的導通電阻。

排阻

到這里就很清楚了，無論是低阻態(tài)還是高阻態(tài)都是相對來說的，把下管子置于截止狀態(tài)就可以把GND和I/O口隔離達到開路的狀態(tài)，這時候推挽一對管子是截止狀態(tài)，忽略讀取邏輯的話I/O口引腳相當于與單片機內(nèi)部電路開路，考慮到實際MOS截止時會有少許漏電流，就稱作“高阻態(tài)”。

由于管子PN節(jié)帶來的結電容的影響，有的資料也會稱作“浮空”，通過I/O口給電容充電需要一定的時間，那么IO引腳處的對地的真實電壓和水面浮標隨波飄動類似了，電壓的大小不僅與外界輸入有關還和時間有關，在高頻情況下這種現(xiàn)象是不能忽略的。

總之一句話高阻態(tài)是一個相對概念。在使用的時候我們只要按照要求去做，讓我們加上拉我們就加上，都是有一定道理的。