单片机拉电流和灌电流
单片机 io口 灌电流
单片机 io口灌电流单片机是一种集成电路，具有微处理器核心和各种外围设备，可以完成特定的任务。
其中，IO口是单片机与外部设备进行通信的关键接口，它能够实现输入输出功能。
本文将重点讨论单片机IO口灌电流的相关知识。
一、IO口简介IO口是单片机与外部设备进行数字信号交互的接口，通常包括输入端口和输出端口。
输入端口用于接收外部设备的信号，输出端口则用于向外部设备发送信号。
单片机通过IO口的电平变化来实现与外部设备的通信。
二、IO口灌电流原理IO口灌电流是指通过控制IO口的电平变化来改变其输出电流大小的一种操作方式。
一般来说，单片机的IO口输出电流有一定的限制，超过限定值则可能导致IO口损坏。
通过合理控制IO口的电平，可以在一定范围内调节IO口的输出电流。
三、IO口灌电流的应用1. 控制外部设备：通过改变IO口的电平，可以控制外部设备的开关状态。
例如，通过IO口控制LED灯的亮灭，或者控制电机的启停。
2. 数据传输：IO口的状态变化可以用于数字信号的传输。
例如，通过IO口的高低电平变化来传输二进制数据。
3. 电压检测：通过IO口灌电流，可以实现对外部电压的检测。
当外部电压超过一定阈值时，IO口的电平会发生变化，从而可以检测出电压是否正常。
四、IO口灌电流的方法1. 使用内部上拉电阻：单片机的IO口通常带有内部上拉电阻，可以通过设置相关寄存器来使IO口的电平变为高电平。
这种方式下，IO口的输出电流由上拉电阻决定。
2. 使用外部电阻：可以通过连接外部电阻的方式来控制IO口的输出电流。
外部电阻的阻值越小，IO口的输出电流越大。
3. 使用特定芯片或模块：一些特定的芯片或模块可以提供灌电流的功能，通过连接这些芯片或模块，可以实现更灵活的IO口灌电流控制。
五、IO口灌电流的注意事项1. 了解IO口的电流限制：不同型号的单片机IO口的电流限制可能不同，应该在使用前仔细查阅相关资料，了解IO口的电流限制。
2. 防止IO口过载：在进行IO口灌电流时，要注意是否超过了IO 口的电流限制，避免IO口过载导致损坏。
第2章.89C51硬件结构和原理(补充灌电流与拉电流)[new]
![第2章.89C51硬件结构和原理(补充灌电流与拉电流)[new]](https://img.taocdn.com/s3/m/a4805c2e7375a417866f8fbf.png)
2.2 89C51单片机引脚及其功能
• 当EA引脚接高电平（EA=1）时，CPU只访问片内ROM/EPROM， 并执行片内程序存储器中的指令，当PC（程序计数器）的值超过 0FFFH（89C51、8751为4KB）时，将自动转去执行片外ROM内 的程序。 • 当EA引脚接低电平（接地，EA=0）时，CPU只访问片外 ROM/EPROM，并执行片外程序存储器中的指令，而不管片内是否 有ROM。 • 故对于无片内ROMR 的8031、8032，需要外扩EPROM，此时，EA 引脚必须接地。
☺要查看89C51的振荡电路是否工作，可用
示波器查看该引脚有无脉冲信号输出，若 有则说明振荡器工作正常。
XTAL1 接外部晶振和微调电容的另一端。 若须采用外部时钟电路时，该引脚是外部 时钟的输入端。
6. 输入/输出端口
①P0口（P0.0~P0.7）：P0口是一个漏极开路的8位准双 向I/O端口。每一位口线能驱动8个LS型TTL负载。 • 当P0口作为输入口使用时，要先向端口写“1”。而作 为输出口使用时则不需要。 • P0口内部无上拉电阻，故当作为输出口使用，需输出 高电平时，应加外部上拉电阻。
2．控制线
PSEN： 外部ROM读选通信号端 。在访问片外ROM时（该引脚接 片外ROM 的OE端），定时输出 负脉冲作为读片外ROM的选通信 号。 ☺检查一个89C51最小系统上电后
能否正常工作，可用示波器查 看该引脚有无脉冲输出，若有 ，则说明基本上工作正常。
EA/VPP： EA程序存储器选择信 号端。 VPP固化编程电源输入端(12V)。
WR（外部RAM的“写”选通端） RD（外部RAM的“读”选通端）
2.3 89C51存储器配置
☞ 物理结构（哈佛结构）
什么是灌电流和拉电流
欢迎进入老古论坛对拉电流输出和灌电流输出进行讨论在使用数字集成电路时,拉电流输出和灌电流输出是一个很重要的概念,例如在使用反向器作输出显示时,图1是拉电流,即当输出端为高电平时才符合发光二极管正向连接的要求,但这种拉电流输出对于反向器只能输出零点几毫安的电流用这种方法想驱动二极管发光是不合理的（因发光二极管正常工作电流为5~10mA)。
图2为灌电流输出,即当反向器输出端为低电平时,发光二极管处于正向连接情况,在这种情况下,反向器一般能输出5~10mA的电流,足以使发光二极管发光,所以这种灌电流输出作为驱动发光二极管的电路是比较合理的。
因为发光二极管发光时,电流是由电源+5V通过限流电阻R、发光二极管流入反向器输出端,好像往反向器里灌电流一样,因此习惯上称它为“灌电流”输出。
电子学中“拉电流”与“灌电流”的含义悬赏分：0 - 提问时间2006-8-11 15:40 问题为何被关闭谁知道电子学中“拉电流”与“灌电流”的含义，知道的详细说来！提问者：jzy19840914 - 助理二级答复共4 条垃,既通过器件向电源索取。
灌，既通过器件向电源回输（流）。
回答者：老瓢虫- 高级魔法师七级8-11 16:35器件通过负载接电源称为灌；器件通过负载接地称为拉。
回答者：lnaslzt - 同进士出身七级8-11 18:59拉电流即元气件从它的负载输入电流；灌电流即该元气件向负载输出电流。
回答者：lncysun - 助理三级8-13 10:48数字电路中的0，1，是根据电位的高低来区分的。
在电位高时，下一级电路会从本级电路中拉出一部分电流，在电位低时，上一级电路会向本级电路中灌入一部分电流，这就是你所谓的：电子学中“拉电流”与“灌电流”的含义回答者：高级电灯泡- 见习魔法师二级8-13 21:17什么是灌电流，拉电流和扇出系数当逻辑门输出端是低电平时，灌入逻辑门的电流称为灌电流，灌电流越大，输出端的低电平就越高。
灌电流和拉电流
灌电流（sink current），对一个端口而言，如果电流方向是向其内部流动的则是“灌电流”，比如一个IO通过一个电阻和一个LED连接至VCC，当该IO输出为逻辑0时能不能点亮LED，去查该器件手册中sink current参数。
拉电流（sourcing current），对一个端口而言，如果电流方向是向其外部流动的则是“拉电流”，比如一个IO通过一个电阻和一个LED连至GND，当该IO输出为逻辑1时能不能点亮LED，去查该器件手册中sourcing current参数。
一般来说上拉或下拉电阻的作用是增大电流，加强电路的驱动能力。
也有时用来平衡电平，是的处理器可以得到更稳定的逻辑电平，减少因干扰造成的盲区误判断。
说一下基础概念
电源到元件间的叫上拉电阻,作用是平时使该脚为高电平
地到元件间的叫下拉电阻,作用是平时使该脚为低电平
上拉电阻和下拉电阻的范围由器件来定(我们一般用10K)
+Vcc---上拉电阻---|IO口元件|(该情况为上拉电阻方式)
|IO口元件|---下拉电阻---GND|(该情况为下拉电阻方式)
而对于51处理器的P0口必须接上拉电阻才可以作为IO口输出使用上拉和下拉的区别是一个为拉电流，一个为灌电流
一般来说灌电流比拉电流要大
也就是灌电流驱动能力强一些。
最经典解析：上拉电阻、下拉电阻、拉电流、灌电流综述
(一)上拉电阻的使用场合：1、当TTL电路驱动COMS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平（一般为3.5V），这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。
2、OC门电路必须加上拉电阻，才能使用。
3、为加大输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在COMS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻产生降低输入阻抗，提供泄荷通路。
同時管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰（MOS器件为高输入阻抗，极容易引入外界干扰）。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力。
管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。
(二)上拉电阻阻值的选择原则包括:1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大：电阻大，电流小。
2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小：电阻小，电流大。
3、对于高速电路，过大的上拉电阻可能边沿变平缓。
综合考虑以上三点,通常在1k到10k之间选取。
对下拉电阻也有类似道理。
(三)对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定，主要需要考虑以下几个因素：1．驱动能力与功耗的平衡。
以上拉电阻为例，一般地说，上拉电阻越小，驱动能力越强，但功耗越大，设计是应注意两者之间的均衡。
2．下级电路的驱动需求。
同样以上拉电阻为例，当输出高电平时，开关管断开，上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。
3．高低电平的设定。
不同电路的高低电平的门槛电平会有不同，电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。
以上拉电阻为例，当输出低电平时，开关管导通，上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。
4．频率特性。
以上拉电阻为例，上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟，电阻越大，延迟越大。
灌电流拉电流
灌电流、拉电流当逻辑门输出端是低电平时，灌入逻辑门的电流称为灌电流，灌电流越大，输出端的低电平就越高。
由三极管输出特性曲线也可以看出，灌电流越大，饱和压降越大，低电平越大。
逻辑门的低电平是有一定限制的，它有一个最大值U OLMAX。
在逻辑门工作时，不允许超过这个数值，TTL逻辑门的规范规定U OLMAX ≤0.4～0.5V。
当逻辑门输出端是高电平时，逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出，这个电流称为拉电流。
拉电流越大，输出端的高电平就越低。
这是因为输出级三极管是有内阻的，内阻上的电压降会使输出电压下降。
拉电流越大，高电平越低。
逻辑门的高电平是有一定限制的，它有一个最小值U OHMIN。
在逻辑门工作时，不允许超过这个数值，TTL逻辑门的规范规定U OHMIN≥2.4V。
由于高电平输入电流很小，在微安级，一般可以不必考虑，低电平电流较大，在毫安级。
所以，往往低电平的灌电流不超标就不会有问题，用扇出系数来说明逻辑门来同类门的能力。
扇出系数NO是低电平最大输出电流和低电平最大输入电流的比值对于标准TTL门，NO≥10；对于低功耗肖特基系列的TTL门，NO≥20网络上的个人解释：吸电流、拉电流输出、灌电流输出拉即泄，主动输出电流，从输出口输出电流；灌即充，被动输入电流，从输出端口流入；吸则是主动吸入电流，从输入端口流入。
吸电流和灌电流就是从芯片外电路通过引脚流入芯片内的电流；区别在于吸收电流是主动的，从芯片输入端流入的叫吸收电流。
灌入电流是被动的，从输出端流入的叫灌入电流；拉电流是数字电路输出高电平给负载提供的输出电流，灌电流时输出低电平是外部给数字电路的输入电流。
这些实际就是输入、输出电流能力。
拉电流输出对于反向器只能输出零点几毫安的电流，用这种方法想驱动二极管发光是不合理的（因发光二极管正常工作电流为5~10mA)lxl_0598收集整理于2009-10-12。
最经典解析：上拉电阻、下拉电阻、拉电流、灌电流
(一)上拉电阻的使用场合：1、当TTL电路驱动COMS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平（一般为3.5V），这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。
2、OC门电路必须加上拉电阻，才能使用。
3、为加大输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在COMS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻产生降低输入阻抗，提供泄荷通路。
同時管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰（MOS器件为高输入阻抗，极容易引入外界干扰）。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力。
管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。
(二)上拉电阻阻值的选择原则包括:1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大：电阻大，电流小。
2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小：电阻小，电流大。
3、对于高速电路，过大的上拉电阻可能边沿变平缓。
综合考虑以上三点,通常在1k到10k之间选取。
对下拉电阻也有类似道理。
(三)对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定，主要需要考虑以下几个因素：1．驱动能力与功耗的平衡。
以上拉电阻为例，一般地说，上拉电阻越小，驱动能力越强，但功耗越大，设计是应注意两者之间的均衡。
2．下级电路的驱动需求。
同样以上拉电阻为例，当输出高电平时，开关管断开，上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。
3．高低电平的设定。
不同电路的高低电平的门槛电平会有不同，电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。
以上拉电阻为例，当输出低电平时，开关管导通，上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。
4．频率特性。
以上拉电阻为例，上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟，电阻越大，延迟越大。
吸电流、灌电流及拉电流
吸电流、拉电流输出、灌电流输出拉即泄，主动输出电流，从输出口输出电流；灌即充，被动输入电流，从输出端口流入；吸则是主动吸入电流，从输入端口流入。
吸电流和灌电流就是从芯片外电路通过引脚流入芯片的电流；区别在于吸收电流是主动的，从芯片输入端流入的叫吸收电流。
灌入电流是被动的，从输出端流入的叫灌入电流；拉电流是数字电路输出高电平给负载提供的输出电流，灌电流时输出低电平是外部给数字电路的输入电流。
这些实际就是输入、输出电流能力。
拉电流输出对于反向器只能输出零点几毫安的电流，用这种方法想驱动二极管发光是不合理的（因发光二极管正常工作电流为5~10mA)。
上、下拉电阻一、定义1、上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平！“电阻同时起限流作用”！下拉同理！2、上拉是对器件注入电流，下拉是输出电流3、弱强只是上拉电阻的阻值不同，没有什么严格区分4、对于非集电极（或漏极）开路输出型电路（如普通门电路）提升电流和电压的能力是有限的，上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
二、拉电阻作用1、一般作单键触发使用时，如果IC本身没有接电阻，为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态，必须在IC外部另接一电阻。
2、数字电路有三种状态：高电平、低电平、和高阻状态，有些应用场合不希望出现高阻状态，可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态，具体视设计要求而定！3、一般说的是I/O 端口，有的可以设置，有的不可以设置，有的是置，有的是需要外接，I/O端口的输出类似与一个三极管的C，当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候，该电阻成为上C拉电阻，也就是说，如果该端口正常时为高电平；C通过一个电阻和地连接在一起的时候，该电阻称为下拉电阻，使该端口平时为低电平，作用吗：比如：“当一个接有上拉电阻的端口设为输入状态时，他的常态就为高电平，用于检测低电平的输入”。
4、上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。
拉电流、灌电流、扇入、扇出、准双向、双向定义
当逻辑门输出端是低电平时，灌入逻辑门的电流称为灌电流，灌电流越大，输出端的低电平就越高。
由三极管输出特性曲线也可以看出，灌电流越大，饱和压降越大，低电平越大。
逻辑门的低电平是有一定限制的，它有一个最大值UOLMAX。
在逻辑门工作时，不允许超过这个数值，TTL逻辑门的规范规定UOLMAX ≤0.4～0.5V。
当逻辑门输出端是高电平时，逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出，这个电流称为拉电流。
拉电流越大，输出端的高电平就越低。
这是因为输出级三极管是有内阻的，内阻上的电压降会使输出电压下降。
拉电流越大，高电平越低。
逻辑门的高电平是有一定限制的，它有一个最小值UOHMIN。
在逻辑门工作时，不允许超过这个数值，TTL逻辑门的规范规定UOHMIN ≥2.4V。
由于高电平输入电流很小，在微安级，一般可以不必考虑，低电平电流较大，在毫安级。
所以，往往低电平的灌电流不超标就不会有问题，用扇出系数来说明逻辑门来同类门的能力。
扇出系数NO是描述集成电路带负载能力的参数，它的定义式如下：NO= IOLMAX / IILMAX其中IOLMAX为最大允许灌电流，IILMAX是一个负载门灌入本级的电流。
No越大，说明门的负载能力越强。
一般产品规定要求No≥8。
对于标准TTL门，NO≥10；对于低功耗肖特基系列的TTL门，NO≥20扇入、扇出系数：扇入系数--门电路允许的输入端数目。
一般门电路的扇入系数Nr为1—5，最多不超过8。
若芯片输入端数多于实际要求的数目，可将芯片多余输入端接高电平(+5V)或接低电平(GND)。
扇出系数--一个门的输出端所驱动同类型门的个数，或称负载能力。
一般门电路的扇出系数Nc为8，驱动器的扇出系数Nc可达25。
Nc体现了门电路的负载能力。
对于输入电流的器件而言：灌入电流和吸收电流都是输入的，灌入电流是被动的，吸收电流是主动的。
如果外部电流通过芯片引脚向芯片内‘流入’称为灌电流；反之如果内部电流通过芯片引脚从芯片内‘流出’称为拉电流。
困惑已久的单片机知识？单片机拉电流和灌电流
困惑已久的单片机知识？单片机拉电流和灌电流
电子类专业的朋友在大学时都学过51单片机和微机原理，上面都提
到过单片机的灌电流和拉电流，在当时是不是一头雾水，听不懂?那时候我记
得老师在讲单片机的时候，只讲汇编指令，讲了一个学期，什么是单片机没讲，单片机的开发环境没讲，单片机的下载方式没讲。
现在想想，真想穿越回去，抽他两个嘴巴子。
单片机的拉电流和灌电流都是对单片机的输出而言的，是单片机驱动能力的具体体现。
灌电流
如上图所示，当单片机输出低电平时，允许电路向单片机引脚内灌入电流，这个电流就叫做灌电流，从而发光二极管被点亮，发光二极管所在的电路可以叫做灌电流负载。
拉电流
如上图所示，当单片机输出高电平时，允许电路从单片机的引脚拉出电流，这个电流就叫做拉电流，从而发光二极管被点亮，发光二极管所在的电路可以叫做拉电流负载。
那拉电流和灌电流的大小是多少?这就涉及到单片机的驱动能力了，在
微机原理与接口里我们知道，评价单片机的驱动能力的时候都会讲到，每个引脚可以带动多少个TTL。
一般来说单片机的灌电流能力要大于拉电流能力，也就是在点灯时，建议第一图(单片机输出低电平)。
那单片机驱动继电器和电磁阀之类功率较大的器件时该怎么办呢?卖个。
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51单片机的IO口驱动能力、灌电流、拉电流、上拉电阻的选择
(2014-06-09 10:44:08)
分类：科研开发
标签：
io负载
单片机的引脚，可以用程序来控制，输出高、低电平，这些可算是单片机的输出电压。
但是程序控制不了单片机的输出电流。
单片机的输出电流，很大程度上是取决于引脚上的外接器件。
单片机输出低电平时，将允许外部器件，向单片机引脚内灌入电流，这个电流，称为“灌电流”，外部电路称为“灌电流负载；单片机输出高电平时，则允许外部器件，从单片机的引脚拉出电流，这个电流，称为“拉电流”，外部电路称为“拉电流负载”。
这些电流一般是多少？最大限度是多少？这就是常见的单片机输出驱
动能力的问题。
每个单个的引脚，输出低电平的时候，允许外部电路，向引脚灌入的最大电流为10 mA；每个8 位的接口（P1、P2 以及P3），允许向引脚灌入的总电流最大为15 mA，而P0 的能力强一些，允许向引脚灌入的最大总电流为26 mA；全部的四个接口所允许的灌电流之和，最大为71 mA。
而当这些引脚“输出高电平”的时候，单片机的“拉电流”能力呢？可以说是太差了，竟然不到 1 mA。
结论就是：单片机输出低电平的时候，驱动能力尚可，而输出高电平的时候，就没有输出电流的能力。
下面我们分析一下拉电流负载和灌电流负载的区别：
图左是灌电流负载。
单片机输出低电平时，LED亮，；输出高电平的时候，那就什么电流都没有，此时就不产生额外的耗电。
图右是拉电流负载。
单片机输出低电平的时候，LED不亮，此时VCC
通过R2把电流全部灌进单片机IO口，并且电流时5ma，单片机输出
高电平的时候，VCC通过R2将电流注入到LED中，led亮。
注意到了吗？LED 不发光的时候，上拉电阻给的电流全部灌入单片机的引脚了！如果在一个8 位的接口，安装了8 个1K 的上拉电阻，当单片机都输出低电平的时候，就有40mA 的电流灌入这个8 位的接口！如果四个8 位接口，都加上1K 的上拉电阻，最大有可能出现32 × 5 = 160mA 的电流，都流入到单片机中！这个数值已经超过了单片机手册上给出的上限。
此时单片机就会出现工作不稳定的现象。
而且这些电流，都是在负载处于无效的状态下出现的，它们都是完全没有用处的电流，只是产生发热、耗电大、电池消耗快...等后果。
综上所述，灌电流负载，是合理的；而“拉电流负载”和“上拉电阻”会产生很大的无效电流，并且功耗大。
那么，把上拉电阻加大些，可以吗？
回答是：不行的，因为需要它为拉电流负载提供电流。
对于LED，如果加大电阻，将使电流过小，发光暗淡，就失去发光二极管的作用了。
在图右，假如单片机输出的高电平时3V，此时R2两端的电压差为
5V-3V=2V。
经过R2的电流为I=2V/1000=2ma,这一部分电流将全部流入LED。
如果加大电阻，上拉电阻提供的电流将会减小。
上拉电阻的大小一般选择在1K-10K之间就行。
设计单片机的负载电路，应该采用“灌电流负载”的电路形式，以避免无谓的电流消耗。