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一、GPIO口介紹

STC15W408AS單片機有14個I/O口。其所有I/O口均可由軟件配置成4種類型。4種類型分別為：準雙向口/弱上拉(標準8051輸出模式)、推挽輸出/強上拉、高阻輸入(電流既不能流入也不能流出)或開漏輸出功能。每個口由2個控制寄存器中的相應(yīng)位控制每個引腳工作類型。STC15系列單片機的I/O口上電復(fù)位后為準雙向口/弱上拉(傳統(tǒng)8051的I/O口)模式。每個I/O口驅(qū)動能力均可達到20mA，但40-pin及40-pin以上單片機的整個芯片最大不要超過120mA，20-pin以上及32-pin以下(包括32-pin)單片機的整個芯片最大不要超過90mA。

P3口類似。

(資料圖片)

注意:

雖然每個I/O口在弱上拉(準雙向口)/強推挽輸出/開漏模式 是要加限流電阻,如1K，560Ω，472Ω等),在強推挽輸出時能輸出20mA的拉電流(也要加限流電阻),但整個芯片的工作電流推薦不要超過90m A， 即從MCU-VCC的電流建議不要超過90mA，從MCU-Gnd流出電流建議不要超過90mA，整體流入/流出電流都不要超過90mA。

二、GPIO工作模式

2.1 準雙向口(弱上拉)輸出配置

準雙向口(弱上拉)輸出類型可用作輸出和輸入功能而不需重新配置端口 為當端口輸出為1時驅(qū)動能力很弱，允許外部裝置將其拉低。當引腳輸出為低時，它的驅(qū)動能力很強，可吸收相當大的電流。準雙向口有3個上拉晶體管適應(yīng)不同的需要。

在3個上拉晶體管中，有1個上拉晶體管稱為"弱上拉"，當端口 為1時打開。此上拉提供基本驅(qū)動電流使準雙向口輸出為1。如果一個引腳輸出為1而由外部裝置下拉到低時，弱上拉關(guān)閉而"極弱上拉"維持開狀態(tài)，為了把這個引腳強拉為低，外部裝置必須有足夠的灌電流能力使引腳上的電壓降到門檻電壓以下。對于5V單片機，"弱上拉"晶體管的電流約250uA；對于3.3V單片機，"弱上拉"晶體管的電流約150uA。

第2個上拉晶體管，稱為"極弱上拉"，當端口鎖存為1時打開。當引腳懸空時，這個極弱的上拉源產(chǎn)生很弱的上拉電流將引腳上拉為高電平。對于5V單片機，"極弱上拉"晶體管的電流約18uA；對于3.3V單片機，"極弱上拉"晶體管的電流約5uA。

第3個上拉晶體管稱為"強上拉"。當端口鎖存器由0到1跳變時，這個上拉用來加快準雙向口由邏輯0到邏輯1轉(zhuǎn)換。當發(fā)生這種情況時，強上拉打開約2個時鐘以使引腳能夠迅速地上

拉到高電平。

準雙向口(弱上拉) 輸入如圖示：

2.2 強推挽輸出配置

強推挽輸出配置的下拉結(jié)構(gòu)與開漏輸出以及準雙向口的下拉結(jié)構(gòu)相同，但當鎖存器為1時

提供持續(xù)的強上拉。推挽模式一般用于需要更大驅(qū)動電流的情況。

強推挽引腳配置如圖所示：

2.3 高阻輸入(電流既不能輸入也不能輸出)配置

高阻輸入口配置如下圖所示：

輸入口帶有一個施密特觸發(fā)輸入以及一個干擾抑制電路。

2.4 開漏輸出配置(若外加上拉電阻，也可讀外部狀態(tài)或輸出高電平)

開漏模式既可讀外部狀態(tài)也可對外輸出(高電平或低電平)。如要正確讀取外部狀態(tài)或需要對外輸出高電平，需外加上拉電阻。

當端口鎖存器為0時，開漏輸出關(guān)閉所有上拉晶體管。當作為一個邏輯輸出高電平配置方式必須有外部上拉，一般通過電阻外接到Vcc。如果外部有上拉電阻，開漏的I/O口還可讀外部狀態(tài)，即此時被配置為開漏模式的I/O口還可作為輸入I/O口。這種方式的下拉與準雙向口相同。輸出端口配置如下圖所示。

開漏端口帶有一個施密特觸發(fā)輸入以及一個干擾抑制電路。