比如我们的 IO 设置为开漏输出高电平或者是高阻态时,默认的电平就是不确定的,外部经一个电阻接到 VCC,也就是上拉电阻,那么相应的引脚就是高电平;经一个电阻到 GND,也就是下拉电阻,那么相应的引脚就是一个低电平。
上拉电阻应用很多,都可以起到什么作用呢?我们现在主要先了解最常用的以下 4 点:
1. OC 门要输出高电平,必须外部加上拉电阻才能正常使用,其实 OC 门就相当于单片机 IO 的开漏输出,其原理可参照图中的开漏电路。2. 加大普通 IO 口的驱动能力。标准 51 单片机的内部 IO 口的上拉电阻,一般都是在几十 K 欧,比如 STC89C52 内部是20K 的上拉电阻,所以最大输出电流是 250uA,因此外部加个上拉电阻,可以形成和内部上拉电阻的并联结构,增大高电平时电流的输出能力。3. 在电平转换电路中,比如我们前边讲的5V 转 12V 的电路中,上拉电阻其实起到的是限流电阻的作用,可以回顾一下图 3-8。4. 单片机中未使用的引脚,比如总线引脚,引脚悬空时,容易受到电磁干扰而处于紊乱状态,虽然不会对程序造成什么影响,但通常会增加单片机的功耗,加上一个对 VCC 的上拉电阻或者一个对 GND 的下拉电阻后,可以有效的抵抗电磁干扰。那么我们在进行电路设计的时候,又该如何选择合适的上下拉电阻的阻值呢?