已结贴：单片机IO口问题！（和客户讨论的我都快晕死了！）

只看该作者 · 2007-7-20 19:03

该讨论已经结贴：对话内容已删除！
感谢楼下各位兄弟的讨论和回帖！

这是关于C8051F单片机的IO口输入输出的问题，虽然看起来很简单，但实际上还是有一些小细节，设计时仍要注意。

结论：
1）如果采用推挽输出，则getio的结果总会是setio的值，不能如实反应外部实际状态。
2）如果采用内部弱上拉的开漏输出，则getio前，必须进行setio将端口锁存器置1，或者保证之前setio已经置为了1状态。
   所以最好还是需要一个设置输入输出方向的函数控制。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
这两天跟一个客户讨论单片机的IO口输入输出问题。
（我开发的一款产品，客户邮件咨询。）
我的解释他总认为不对，大家帮我看看。
我都快晕死了！
大家帮我看看，难道我是真的错了吗？或者我该如何向对方解释？
注：是通过PC软件控制单片机的IO口
    setio函数给IO口赋值，输出操作。
    getio函数获取IO状态。

附：MCU驱动能力图和内部IO结构图

1万 · 2007-7-20 19:18

至少不是强推挽输出的，也就是说, 输出能力不是很强.

像AVR那样的单片机,是推挽输出的. 如果它输出高，你外面硬是要拉低, 或者它要输出低,
你硬是要拉高，则会导致电流很大，甚至烧毁IO口. 所以它有一个方向控制,当作为输入口
使用时,断开推挽输出. 否则,别人就很难驱动它,也就失去了最输入口的意义。通常来说，
一个输入口输入阻抗越大越好. 理想的IO口，输入阻抗应该是无穷大，就像你前面所说的，
即便是10K的电阻，也能照样驱动它,这样才是理想的IO口。而不是象你所说的，驱不动。

因此你的客户是对的，应该有一个设置方向的配置,设置为输入状态. 除非你们的MCU
比较特殊，高低电平的输出能力都很弱,就可以直接由外部强制拉高或者拉低.

1万 · 2007-7-20 19:20

51自成一体系,没有方向设置,输入前置1再读即可...
其它一般有IO方向寄存器,有方向寄存器,输出寄存器和输入寄存器,使用前设置方向,如一直是输入或输出则只需设置一次即可...

1万 · 2007-7-20 19:27

2万 · 2007-7-20 19:33

如果输出LED显示这样"不关人命"的设计是允许的~~~

只看该作者 · 2007-7-20 19:38

对2楼 computer00兄弟的回复：

1.单片机的IO口，软件操作时是不需要专门进行方向控制的。
2.如果外部给VCC,IO口输出低，或者相反的情况下,实际输出状态会不受控。IO口一般也不会烧毁，内部有保护电路。

对5楼hotpower兄弟的回复：

谢谢支持啊，虽然是这么简单的问题，我真的是被整晕了。

注：客户是说想输出控制一个LED指示灯。

1万 · 2007-7-20 19:53

1万 · 2007-7-20 20:01

只看该作者 · 2007-7-20 20:08

我晕倒！
其实computer00在4楼的回答才到点子上了！

－－－－－－－－
computer00 发表于 2007-7-20 20:01 侃单片机 ←返回版面
8楼：哎....看来你还是没有开窍...

2万 · 2007-7-20 20:10

建议仔细PDF来问，大喊大叫能解决问题吗？

1万 · 2007-7-20 20:14

1万 · 2007-7-20 20:30

在作为输入使用使，必须将端口使能无效．

另外，如果将推挽设置为无效，则就变成了漏极开路输出的形式，这个跟５１的Ｐ０口一样．
如果再将弱上拉打开，就跟５１的Ｐ１口一样了。在这两种情况下可以通过往端口写１变成输入模式．

另外，下面那个带史密特整形功能的三态门连法有点怪，怎么两个输入端连在一块，
又没其它控制线？？？

只看该作者 · 2007-7-20 20:42

    圈圈看的很仔细啊！

    图片已经被更新！

    因为该IO口也可被用做模拟采样通道。所以你说的这条信号线是有一个输入的。就是模拟和IO口的工作方式选择。
    我们事先会将此IO口配置成数字IO方式，而且配置成推挽输出方式。
    这都是我们的单片机固件程序已经做好了的。
    客户是通过PC的接口函数（通过USB口）使用setio和getio两个函数来写读IO。

只看该作者 · 2007-7-20 20:54

既然你已经把数字IO配置成了推挽输出方式，那么你的getio函数就一点用没有了，读入的就是输出值。

1万 · 2007-7-20 21:01

如果要能做输入口的话，就必须再提供一个函数，就是设置为输入口或者输出口的函数。

除非该系统仅做输出使用，不做输入使用．　例如只驱动ＬＥＤ显示，而不做键盘扫描输入等功能．
那就可以不用改为输入口．

只看该作者 · 2007-7-20 22:01

我仔细分析了一下，我们的设计的确存在缺陷。

初步结论：
1）如果采用推挽输出，则getio的结果总会是setio的值，不能如实反应外部实际状态。
2）如果采用内部弱上拉的开漏输出，则getio前，必须进行setio置1，或者保证之前setio已经置为了1状态。

14楼，15楼的说法应该是比较准确。
感谢！
谢谢各位的讨论！

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
既然你已经把数字IO配置成了推挽输出方式，那么你的getio函数就一点用没有了，读入的就是输出值。

只看该作者 · 2007-7-21 09:25

Read - Always reads ‘0’ if selected as analog input in register P0MDIN. Directly reads Port pin when configured as digital input.

1万 · 2007-7-21 10:18

C8051F的IO使用和标准51差别不大。。。
如果IO被配置成模拟IO口，则读写没有意义（不要去读写）。。。
配置成数字IO，则有推挽（20MA），标准（弱上拉）之分，推挽只是输出能力强，注意输出1时不能直接短路，另外弱上拉电路可以被（整体）禁止。。。
最新的如412系列IO电压可以和CPU内核电压不同（独立）。。。
这就C8051F的IO功能，本人使用C8051F已经几年了。。。

已结贴：单片机IO口问题！（和客户讨论的我都快晕死了！）

相关帖子

按照你最后的回复,你们的IO就不是推挽输出的

IO有那么难吗...

事实上，51的将IO置1这个步骤，就已经相当于操作IO口方向了.

被客户忽悠了~~~IO做输入就不敢再做输出控制

对2楼 computer00兄弟的回复

很有意思

哎....看来你还是没有开窍...

我晕！

弱上拉，强上拉要分清

这个问题很难

在这个图中，端口输出使能就是控制ＩＯ方向的

圈圈看的很仔细啊！

既然你已经把数字IO配置成了推挽输出方式

恩，正如楼上所说．

楼上的意思，这是推挽方式的局限性，是吗？

RE:

随便说说

永恒之光奖章

技术导师奖章

七世轮回

坚毅之洋流

荣誉元老奖章

十世金身

技术领袖奖章

技术奇才奖章

欢快之小溪

无冕之王奖章

伴坛终老