今天呢，我们再来讲一下，我们为什么要学单片机，2022年必备基础！

单片机，到底是学些什么东西？

单片机就是对我们I/O口的一个控制，无论单片机对外界进行何种控制，都是通过我们单片机的I/O口来进行操作的。

所以我们学单片机也就是学我们这个I/O的一个操作，还有就是接受外部的一个控制，通过I/O来感受外部的一个电压。

通过单片机来接收外部的一个输入信号，也就是通过我们的I/O口来感受外部的一个电压，一个变化，我们也要学。

51单片机，它总共有P0 P1 P2 P3这四个八位的双向输入输出端口。

这里要注意，我们单片机这四个I/O口它可以作为双向使用，也就是说可以进行输入也可以作为输出。

每个端口呢，都有储存器，输出驱动器和输入缓冲器。

I/O内部的一个电路的四个I/O端口呢，都能作为输入输出口使用，也就是说我们这个P0 P1 P2 P3这四个端口呢，都可以作为输入和输出使用。

总的来说学单片机这个I/O口的一个控制，以及单片机内部的一些资源的一些使用，比如说定时器中断，这个也是在学51单片机中的一个难点。

我们再来看一下单片机I/O口内部的一个结构，它是怎么样的？这里有三种，一种是准双向的I/O口，还有一个是开漏输出的I/O，还有是强推挽输出的I/O。

我们51单片机通常使用的是这两种。I/O口使用这两种，一种是准双向的I/O，另外一种是开漏输出的I/O。

开漏输出是针对我们51单片机的P0口，51单片机P0口呢，他没有上拉电阻，所以他要输出高电频的话，他必须外部来接一个上拉才能输出一个低电频或者是高电频。

而准双向I/O，他内部已经上拉了一个电阻所以他直接可以输出高电频和低电频，不需要外部加。

单片机P0口，他是开漏输出的I/O，P1 P2 P3，它都是准双向的一个I/O，也就是说都是内部具有上拉电阻的。而P0口呢，它是没有上拉电阻的，他必须要通过外接一个上拉才能进行输出。

我们看一下他怎么来输出高低电频的，这是我们内部单片机内部的一个输出口，假设我们输出内部输出一个高电频，经过一个反向器变成低电频，反向器就是将我们高电频变成低电频，低电频变成高电频，这样一个反向的一个作用，然后通过上拉电阻，电压过来就输出一个高电频。

漏极开漏的一个I/O呢，它没有上拉，如果要输出高电频的话，这个I/O口它是没有输出信号的，如果要让他输出信号，你必须外部接一个上拉电阻，这样的话他才会输出一个高电频，如果输出低电频的话，那么这里是高电频，高电频的话呢，那么电频过来可以输出低电频，但是他不能输出高电频，这里大家要注意。

不确定的信号，通过这个上拉电阻来让它实现高电频，也就是说这样可以起到防干扰的一个作用，然后呢，就是这个电阻可以起到限流的作用，因为这个上拉电阻，电流分流分开来了，所以他起到一个限流的一个作用。

那么下拉呢，假设我们这个I/O口，这是我们内部的一个输出，经过一个反向器过来输出过来是一个上拉电阻

。

我们再来看一下上拉电阻它有什么好处，在OC门要输出高电频的时候呢，外部必须加上拉电阻，这个OC门，就是我们前面说到的一个漏极开漏输出的电路，所以刚才我们也已经讲了，这里必须要加上拉电阻才能输出高电频。

P0口要接上拉电阻，然后加上拉电阻之后还可以加大我们普通I/O口的驱动能力，就是提高我们的一个驱动，让我们I/O口驱动能力更大，然后还可以起到一个限流的作用，刚才已经讲了，还有一个是防干扰，防电磁干扰，因为这个上拉电阻可以把我们不确定那个信号，通过这个电阻呢，拉到高电频。

我们再来看一下上下拉电阻的一个选择原则。

从降低功耗方面考虑呢，因为电阻越大，电流越小，因为根据欧姆定律可以知道I等于U除以R，电阻越大，那么电流就越小。

从确保足够的引脚驱动能力考虑，应该是要让这个上拉电阻足够的小，因为电阻越小呢，电流才越大，同样是根据这个欧姆定律。

开漏输出的时候过大的上拉电阻会导致信号上升沿变缓，前面我们讲了OC门电路，这个P0口要加上拉电阻，上拉电阻，如果选择的过大的话，它会导致我们上升沿变得缓慢，

这是我们理想的情况下的一个上升沿，上升沿就是从我们的电频变成高电频。

上拉电阻阻值较小的时候呢，他上升信号变化的时候变换就比较快，如果是上拉电阻比较大的话呢，那么它的信号变化呢，他的时间就比较长。

所以通常呢，我们在选择上拉电阻的时候呢，通常是4.7K到10K左右，我们开发版也接着就是10K的一个电阻增加我们的一个驱动能力，以及防干扰这些功能。

单片机的一个介绍呢，我们就讲到这里。

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从这节课开始，大家已经认识到了单片机，并且知道学习单片机要学习哪些东西。需要入门和进阶资料的记得找我！