管腳和單片機為什麼要接上拉電阻?
發布時間:2015-05-26 責任編輯:echolady
【導讀】上拉電阻是單片機係統中最可靠、xingnengzuiwendingdezhuli。guanjiaohedanpianjiweishenmeyaojieshangladianzu,youshenmezuoyong?xiangxinyueduguobenwenzhihou,jiunengduizheyiwentiyouxiangxidelejie。zhuanjiachengguanjiaohedanpianjijieshangladianzushibirande,shangladianzuhexialadianzuxiangbi,shangladianzuyaogengshengyichou。
眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi),上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)就(jiu)是(shi)將(jiang)不(bu)確(que)定(ding)的(de)信(xin)號(hao)通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)鉗(qian)位(wei)在(zai)高(gao)電(dian)平(ping),輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu),電(dian)阻(zu)同(tong)時(shi)起(qi)到(dao)限(xian)流(liu)的(de)作(zuo)用(yong)。阻(zu)值(zhi)的(de)強(qiang)弱(ruo)隻(zhi)是(shi)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)的(de)組(zu)織(zhi)不(bu)同(tong),實(shi)際(ji)上(shang)並(bing)沒(mei)有(you)什(shen)麼(me)嚴(yan)格(ge)區(qu)分(fen)。對(dui)於(yu)非(fei)集(ji)電(dian)極(ji)開(kai)路(lu)輸(shu)出(chu)型(xing)電(dian)路(lu)或(huo)漏(lou)極(ji)開(kai)路(lu)輸(shu)出(chu)型(xing)電(dian)路(lu)來(lai)說(shuo),上(shang)拉(la)在(zai)這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)電(dian)路(lu)中(zhong)對(dui)提(ti)升(sheng)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)壓(ya)的(de)能(neng)力(li)是(shi)有(you)限(xian)的(de),它(ta)的(de)主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)還(hai)是(shi)為(wei)集(ji)電(dian)極(ji)開(kai)路(lu)輸(shu)出(chu)型(xing)電(dian)路(lu)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)通(tong)道(dao)。
專家認為,在管腳接上拉、下拉的設計方麵有兩個原因直接決定了上拉電阻的接入:
一是在正常工作或單一故障狀態下,管腳都是不應該出現不定狀態的,如接頭脫落後導致的管腳懸空情況。
二(er)是(shi)從(cong)機(ji)體(ti)的(de)功(gong)耗(hao)角(jiao)度(du)出(chu)發(fa),長(chang)時(shi)間(jian)處(chu)於(yu)管(guan)腳(jiao)等(deng)待(dai)狀(zhuang)態(tai)下(xia),管(guan)腳(jiao)端(duan)口(kou)的(de)電(dian)阻(zu)上(shang)不(bu)能(neng)消(xiao)耗(hao)太(tai)多(duo)電(dian)流(liu),這(zhe)一(yi)點(dian)對(dui)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)和(he)安(an)全(quan)性(xing)來(lai)說(shuo)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。從(cong)抗(kang)擾(rao)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)說(shuo),信(xin)號(hao)端(duan)口(kou)也(ye)應(ying)當(dang)優(you)先(xian)選(xuan)擇(ze)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)。接(jie)入(ru)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)時(shi),在(zai)待(dai)機(ji)狀(zhuang)態(tai)下(xia)源(yuan)端(duan)輸(shu)入(ru)常(chang)為(wei)高(gao)阻(zu)態(tai)。此(ci)時(shi)如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)的(de)接(jie)入(ru),那(na)麼(me)輸(shu)入(ru)導線將會呈現天線效應,一旦管腳受到了輻射幹擾,管腳輸入狀態就非常容易被感應發生變化。
除chu此ci之zhi外wai,管guan腳jiao接jie入ru上shang拉la電dian阻zu後hou,最zui重zhong要yao的de一yi點dian就jiu是shi能neng夠gou提ti供gong一yi個ge泄xie流liu通tong道dao,防fang止zhi高gao電dian平ping幹gan擾rao。如ru果guo此ci時shi出chu現xian了le強qiang輻fu射she幹gan擾rao,強qiang度du甚shen至zhi超chao過guo了leVcc的電平,那麼導線上的高電平幹擾會通過上拉電阻提供的泄流通道瀉放到Vcc上去。因此,無論是怎樣的輻射幹擾,都不會產生誤觸發的情況,對係統的安全性能提供了極大的保障。
最近,一些工程師在處理IIC單(dan)片(pian)機(ji)接(jie)口(kou)的(de)工(gong)作(zuo)問(wen)題(ti)時(shi),對(dui)外(wai)部(bu)接(jie)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)的(de)做(zuo)法(fa)感(gan)到(dao)疑(yi)惑(huo)。由(you)於(yu)單(dan)片(pian)機(ji)內(nei)部(bu)已(yi)經(jing)設(she)置(zhi)了(le)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu),對(dui)於(yu)外(wai)部(bu)是(shi)否(fou)還(hai)需(xu)要(yao)接(jie)上(shang)拉(la)的(de)情(qing)況(kuang)業(ye)界(jie)一(yi)直(zhi)存(cun)在(zai)爭(zheng)議(yi)。
由(you)於(yu)一(yi)些(xie)單(dan)片(pian)機(ji)型(xing)號(hao)內(nei)部(bu)就(jiu)設(she)置(zhi)了(le)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu),因(yin)此(ci)有(you)些(xie)上(shang)拉(la)能(neng)力(li)夠(gou)了(le),是(shi)可(ke)以(yi)不(bu)加(jia)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu),有(you)些(xie)不(bu)夠(gou),那(na)就(jiu)必(bi)須(xu)在(zai)外(wai)部(bu)加(jia)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),主(zhu)要(yao)是(shi)取(qu)決(jue)於(yu)工(gong)程(cheng)師(shi)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)單(dan)片(pian)機(ji)是(shi)否(fou)有(you)標(biao)準(zhun)的(de)IIC標準接口。如果單片機使用了標準的IIC接口,那麼接口在使能時引腳將進入漏極開路模式,可以省去外部接入的上拉電阻。但如果是使用單片機的引腳模擬IIC協xie議yi的de話hua,就jiu需xu要yao結jie合he單dan片pian機ji引yin腳jiao是shi否fou支zhi持chi漏lou極ji開kai路lu模mo式shi或huo者zhe上shang拉la模mo式shi來lai進jin行xing判pan斷duan,這zhe種zhong情qing況kuang下xia一yi般ban是shi需xu要yao接jie入ru一yi個ge外wai部bu的de上shang拉la電dian阻zu的de。
除此之外,在IIC接口接入上拉電阻,也可以起到保護作用。由於I2C接(jie)口(kou)在(zai)工(gong)作(zuo)時(shi)主(zhu)要(yao)負(fu)責(ze)的(de)是(shi)對(dui)高(gao)低(di)電(dian)平(ping)檢(jian)測(ce)的(de)作(zuo)用(yong),一(yi)旦(dan)沒(mei)有(you)了(le)上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)的(de)保(bao)護(hu)而(er)直(zhi)接(jie)接(jie)電(dian)源(yuan),出(chu)現(xian)器(qi)件(jian)拉(la)低(di)時(shi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)就(jiu)非(fei)常(chang)危(wei)險(xian)。根(gen)據(ju)I2C總線規範,總線空閑時兩根線都必須為高。根據IIC總線規範的要求,總線空閑時兩根線都必須為高。但由於IIC接口采用Open Drain機製,本身隻能輸出低電平而無法主動輸出高電平,所以隻能通過外部上拉電阻RP將信號線拉至高電平。因此I2C總線上的上拉電阻是必須要接入的。
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