Question

芯片驱动能力大小与什么有关

Answer 1

驱动能力是后级电路带负载能力的大小，影响因素是后级负载大小、电压要求的大小等。对于要求精细的芯片来说，输出的电压和电流各不相同，但是总的功率是一定的。

74HC595（总线驱动器，典型的TTL型三态缓冲门电路）是怎么提高芯片的驱动能力的呢？

首先为什么带不动？

因为输出内阻太大(50K)
为什么可以带动?
CMOS 74HC595的输入阻抗大，单片机内部电阻就不会起到太大压降，在电压足够的时候，芯片能够输出为低阻开关结构（每路约为20MA）
有些负载所需工作电压远小于单片机输出电压但由于单片机输出阻抗太大(如51等出高即上拉电阻值)所以送不出电流，而74HC595芯片等驱动芯片就输入输出而言就是一阻抗变换电路(高入低出)
输出端是一个开关管，导通电阻很小，可以理解为直接接地，这时流过负载的电流由供电压和负载的电阻决定，负载电流=电源电压压/负载等效电阻，如果74HC595上的供电电压比单片机上的高或595导通后的等效电阻比单片机输出管导通等效电阻小（有的单片机输出端有上拉或下拉电阻，等较电阻比较大），那么电流就会比在单片机驱动时电流大，负载工作功率就会较大。
早期的51单片机，驱动能力很低。P1、P2和P3口只能驱动3个LSTTL输入端，P0口可驱动8个。如果想要驱动更多的器件，就要用到“总线驱动芯片”。经常用的就是74LS244（单向）和74LS245（双向）。

现在常用的 AT89C51 单片机引脚的输出能力已经大多了，从 PDF 手册文件中可查出：
单片机输出低电平的时候，单个的引脚，向引脚灌入的最大电流为 10 mA；
一个 8 位的接口（P1、P2 以及 P3），灌入的总电流最大为 15 mA，P0 允许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。
但是当引脚输出高电平的时候，它们的“拉电流”能力可就差多了，竟然还不到 1 mA。

V(端口)+R(上拉)*I(out)=5V(上拉电源).

单片机的输出特性和很多常用的LS系列TTL器件的输出特性是相同的，都有灌电流较大的特点。
实际上，现在常用的单片机IO引脚驱动能力，就和早期的单片机增加了“总线驱动芯片”的效果基本是相同的。现在的单片机输出低电平的时候，就已经可以直接驱动LED发光了。

上述的数值，也并非是不可逾越的破坏性极限数值。当略超过这些数值范围的时候，单片机IO引脚的电压，就会发生变化，造成“高电平不高”、“低电平不低”，这就会缩小外接器件的噪声容限。如果环境再稍有干扰，外接器件就无法正确判定单片机送来的高、低电平，将会胡乱动作。
==================================
为了合理利用IO引脚的低电平能力强的特点，在外接耗电较大的器件（如LED数码显示器、继电器等）的时候，应该优先选用低电平输出来驱动外部器件。使用IO口输出高电平驱动负载，就是一个错误的选择。