上下拉電阻的問題，必須與IO口具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相結(jié)合，才能分析清楚。
以下分析傳統(tǒng)51單片機和AVR單片機的IO口。

51單片機
以下只分析P0和P1，其他類同。
1.P0位結(jié)構(gòu)圖如下：

當P0作為通用IO口使用時，上面的場效應管會截止，可以理解成上邊的電路斷路，剩下電路僅為一開漏極電路。

輸入時：引腳上的信號直接通過讀引腳的緩沖器被讀入；
輸出時：由于上邊的電路近似斷路，剩下的電路為開漏極，所以需要加上上拉電阻才能輸出高電平；

2.P1位結(jié)構(gòu)圖如下：

輸入時：由于已帶上拉電阻，所以需先將場效應管截止，即置1，才能正確讀入；
輸出時：由于已帶上拉電阻，所以無需再加上拉電阻；
注：有時自帶的上拉的電阻為弱上拉電阻（阻值很大，使得IO口的驅(qū)動電流不夠），所以可以再外接強上拉電阻。

AVR單片機
IO口等效原理圖如下：

輸入時：直接讀入；
輸出時：可自行配置是否使用內(nèi)部上下拉電阻；

總結(jié)
1.輸入時，與上拉電阻關系不大；輸出時，要根據(jù)需要選擇使用自帶或外部的上拉電阻。下圖可幫助理解：



2.輸出時，要考慮到輸出高低電平時，IO口自身的拉出電流和灌入電流的大小限制，是否滿足驅(qū)動外電路。
3.以上分析僅為幫助理解。