打印
[其它应用]

到底什么是I/O的驱动能力?

[复制链接]
3932|48
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
跳转到指定楼层
楼主

经常会听到MCU某I/O的驱动能力是xxmA,那么到底什么是驱动能力呢?如果某IO的驱动能力是5mA,它就输出不了超过5mA的电流了吗?为什么IO的驱动能力有差异呢?

要回答以上问题,我们需要先了解一下MCU内部的I/O结构。

当输出高电平1时,I/O内部VDD经过PMOS流向I/O引脚,如下图红色箭头所示:

这时驱动能力是指,在输出电流小于等于最大输出电流的情况下,I/O引脚可以正常的输出逻辑1。

P-MOS管的源极(S)接VDD,当MCU输出1时,P-MOS管导通,电流从源极(S)流向漏极(D)。I/O引脚外接负载大小不同,流过P-MOS管的电流、VDS(源漏电压)就会不同。输出电流越大,VDS越大,I/O电压就越小。当电压低到Voh时的这个输出电流,就表示驱动能力。

当输出低电平0时,I/O引脚经过N-MOS流向I/O内部VSS,如下图红色箭头所示:

这时驱动能力是指,在小于等于最大输入电流的情况下,I/O引脚可以正常的输出逻辑0。道理同上,流过N-MOS电流越大,N-MOS产生压降越大,I/O口电压越大。当电压达到逻辑0的最高电压Vol时,这时的电流就表示驱动能力。

以上看明白后,文章开头的3个问题也就有了答案:

1)I/O驱动能力是指在同时满足Voh(输出引脚为逻辑1时的最小电压值) 和 Vol(输出引脚为逻辑0时的最大电压值)前提下,最大可以输出和吸收的电流大小。Voh和Vol的值在芯片数据手册中可以查到。

2)如果某I/O的驱动能力是5mA,并不是表示它输出不了超过5mA的电流,只是当输出电流超过5mA之后,它的输出电压会下降,电压会小于Voh。

3)I/O驱动能力的差异来源于MOS管自身的特性,要想过电流能力大,MOS管体积就要大,芯片所需的面积就会更大,成本自然也会更高。所以通常MCU只是一部分I/O具有高驱动能力,并不是每一个I/O都做成了高驱动能力。

说了这么多,其实可以用下面这个简单的电路来解释:

MCU的IO引脚上外接一个电阻到GND,只要这个电阻不是太小,那么IO引脚的电压是基本不变的,只是微小的下降。电阻很小、电流较大时,电压会明显下降。

感兴趣的可以实际测试一下,不过要注意别把电流整太大烧坏IO哦~


使用特权

评论回复
沙发
AdaMaYun| | 2023-11-6 21:15 | 只看该作者
IO接电阻很正确,提升驱动能力

使用特权

评论回复
板凳
jtracy3| | 2023-11-7 15:49 | 只看该作者
在设计之初充分考虑到外部负载的电流和电压范围

使用特权

评论回复
地板
claretttt| | 2023-11-7 16:11 | 只看该作者
驱动电压越大,I/O口的驱动能力就越强。

使用特权

评论回复
5
backlugin| | 2023-11-7 16:28 | 只看该作者
如果外部负载需要的电流超过了单片机的输出驱动电流,那么单片机的输出端口可能就无法驱动这个负载,或者可能会因为过载而损坏。

使用特权

评论回复
6
janewood| | 2023-11-7 16:56 | 只看该作者
现在的单片机IO引脚驱动能力已经可以满足直接驱动LED等设备的需求。

使用特权

评论回复
7
nomomy| | 2023-11-7 17:40 | 只看该作者
I/O口在接收到外部信号后,能够通过自身的电阻将电压传递到负载中。

使用特权

评论回复
8
olivem55arlowe| | 2023-11-7 18:24 | 只看该作者
最大的输出和吸收电流。              

使用特权

评论回复
9
robincotton| | 2023-11-7 18:35 | 只看该作者
I/O 口输出高电平或低电平时,所能提供的电流大小。

使用特权

评论回复
10
10299823| | 2023-11-7 19:04 | 只看该作者
I/O驱动能力指的是单片机的输入/输出(I/O)口在接收到外部信号时,能够产生相应的动作或响应的能力。

使用特权

评论回复
11
geraldbetty| | 2023-11-7 19:48 | 只看该作者
不同驱动方式对外部负载的驱动能力有所不同。

使用特权

评论回复
12
averyleigh| | 2023-11-7 20:09 | 只看该作者
在芯片数据手册中可以查到具体的Voh和Vol值。

使用特权

评论回复
13
wwppd| | 2023-11-7 20:47 | 只看该作者
一般来说,I/O 口驱动能力指的是 I/O 口能提供和吸收的电流大小。

使用特权

评论回复
14
wangdezhi| | 2023-11-7 21:10 | 只看该作者
I/O 口驱动外部负载的能力              

使用特权

评论回复
15
dspmana| | 2023-11-7 21:24 | 只看该作者
如果外部负载需要的电压超过了单片机的输出驱动电压,那么单片机的输出端口可能就无法驱动这个负载。

使用特权

评论回复
16
tifmill| | 2023-11-7 21:33 | 只看该作者
在满足特定输出引脚电压值(Voh或Vol)的前提下,I/O引脚可以输出的最大电流大小。

使用特权

评论回复
17
wangdezhi| | 2023-11-8 10:27 | 只看该作者
单片机的IO引脚驱动能力可能会因为不同的芯片型号而有所差异

使用特权

评论回复
18
iyoum| | 2023-11-8 10:41 | 只看该作者
I/O 口输出电压的范围,通常与电源电压有关。

使用特权

评论回复
19
sheflynn| | 2023-11-8 10:59 | 只看该作者
需要根据外部负载的需要来选择合适的单片机, I/O驱动能力能满足外部负载的需求。

使用特权

评论回复
20
earlmax| | 2023-11-8 11:34 | 只看该作者
指的是 I/O 口能够驱动外部负载的能力,主要指电流大小。

使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

513

主题

1978

帖子

5

粉丝