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单片机硬件进阶心得2:推挽输出端口电路结构

cac55 2024-12-07 09:50 19 浏览 0 评论

上一篇中给大家分享了一个关于输出端口的基本结论:输出低电平吸入电流,输出高电平输出电流。这个结论对于单片机高手来讲,不是问题,大家在实际分析电路的时候,一定是有意无意的在用这个结论。但是这个结论对于新手来讲,有必要理解清楚这个结论的原理。

本文将从输出端口微观电路角度出发,尝试分析讲解这一结论的原理,如有不妥之处,欢迎各位条友们批评指正。

推挽输出端口电路结构

在讲解上述结论原理之前,先搞清楚输出端口内部典型的微观电路结构,本文以推挽输出端口电路结构为例。搞清楚推挽输出端口电路结构后,对于其他的常见输出端口电路也就很好理解了,一通百通。

图1 推挽输出端口内部电路

如图1所示,为典型推挽输出端口内部电路结构。该端口电路由两对反相器构成,其中末级反相器用对管形式画出,方便后面叙述。

当A点内部信号为高电平1时,B点为0,Q1导通、Q2截至。此时,端口引脚与电源VCC连通,输出高电平1。

当A点内部信号为低电平0时,B点为1,Q1截至、Q2导通。此时,端口引脚与地VSS连通,输出低电平1。

输出低电平吸入电流,输出高电平输出电流

搞明白上述推挽输出端口内部电路后,结合LED指示灯点亮,就能够分析清楚“输出低电平吸入电流,输出高电平输出电流”的结论。

图2 输出高电平电路示意图

如图2所示,内部信号A为高电平1,端口P10输出高电平1。由于此时Q1导通、Q2截至,所以Q1、R1、D1构成回路,且右侧电压高、左侧电压低,所以端口P10上形成从右向左的输出电流。

图3 输出低电平电路示意图

如图3所示,内部信号A为低电平0,端口P12输出低电平0。由于此时Q1截至、Q2导通,所以D2、R2、Q2形成回路,且左侧电压高、右侧电压低,所以在端口P12上形成从左向右的吸入电流。

结束语

像很多单片机初学者一样,我在学习单片机的时候,每当需要分析具体电路工作原理的时候,特别是涉及到三极管、MOS管时,常常是充满着困惑和不解。但是随着学习的持续进行,结合电路原理分析,同时积累的经典电路越来越多,发现很多电路分析起来并不是想象的那么晦涩、难懂。

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