什么是准双向IO和开漏输出？上拉电阻的好处和选择原则

单片机IO口内部的结构，主要是三种：准双向IO、开漏输出、强推挽输出

而51单片机上通常使用的是准双向IO和开漏输出两种。

什么是准双向IO和开漏输出？

准双向IO是一种可以既作为输入又作为输出的IO口，它的内部电路结构包括一个场效应管和一个上拉电阻。

当IO口作为输出时，可以通过控制场效应管的开关来输出高电平或低电平。例如：我们从内部输出1，经过一个反向器之后编程0，那么对应的场效应管不导通，这个时候由于内部有上拉电阻，那么对应的单片机IO口上就会输出一个高电平；而如果在内部输出输出一个0，经过反向器之后编程1，那么导致场效应管导通，VCC就会通过上拉电机流通到场效应管的S极，那么对应的单片机的IO输出就拉到低电平。

当IO口作为输入时，需要先向IO口写1，然后再读取外部信号。这样可以保证正确地读取高电平或低电平。

开漏输出是一种只能输出低电平的IO口，它的内部电路结构只有一个场效应管。

当IO口输出0时，场效应管导通，输出低电平。当IO口输出1时，场效应管截止，输出高阻态。这时候IO口没有驱动能力，需要外部接上拉电阻才能输出高电平。

开漏输出的优点是可以提高输出电压的灵活性，可以通过改变上拉电阻的电源来实现不同的电平转换。例如，如果上拉电阻接5V电源，那么输出的高电平就是5V；如果上拉电阻接3.3V电源，那么输出的高电平就是3.3V。

上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻拉到高电平，同时此电阻起到一个限流的作用，下拉就是下拉到低电平。

上拉电阻的好处：

1、OC门要输出高电平，外部必须加上拉电阻

2、加大普通I0口的驱动能力。

3、起到限流的作用。

4、抵抗电磁干扰。

上拉电阻选择的原则：

1、从降低功耗方面考虑应该足够大，因为电阻越大,电流越小。

2、从确保足够的引脚驱动熊力考虑应该足够小越小，电流才能越大

电阻。

3、开漏输出时，过大的上拉电阻会导致信号上升沿变缓。

一般选择上拉电阻的阻值是4.7K-10K范围。