单片机上拉电阻的作用是什么_单片机上拉电阻原理图

　　单片机上拉电阻的作用是什么：

　　上拉电阻在单片机当中的重要作用进行了细致的介绍，相信在阅读过本篇文章之后，大家对于为什么要在单片机中添加上拉电阻有了一定的认识。希望大家在阅读过本篇文章之后能够有所收获。 在单片机系统当中，上拉电阻逐渐成为了最为稳定也最为可靠的主要组成部分。大多数人知道上拉电阻在单片机系统当中的重要作用，但却不知道为什么如此重要。本篇文章就将为大家解释上拉电阻的重要性，为什么管脚和单片机大部分都要接上拉电阻呢？ 专家称管脚和单片机接上拉电阻是必然的，上拉电阻和下拉电阻相比，上拉电阻要更胜一筹。 众所周知，上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，输入电流，电阻同时起到限流的作用。阻值的强弱只是上拉电阻的组织不同，实际上并没有什么严格区分。对于非集电极开路输出型电路或漏极开路输出型电路来说，上拉在这种类型的电路中对提升电流和电压的能力是有限的，它的主要功能还是为集电极开路输出型电路输出电流通道。

　　通常来说，在管脚接上拉、下拉的设计方面有两个原因直接决定了上拉电阻的接入。一是在正常工作或单一故障状态下，管脚都是不应该出现不定状态的，如接头脱落后导致的管脚悬空情况。 二是从机体的功耗角度出发，长时间处于管脚等待状态下，管脚端口的电阻上不能消耗太多电流，这一点对电池供电设备的使用寿命和安全性来说尤为重要。从抗扰的角度来说，信号端口也应当优先选择上拉电阻。接入上拉电阻时，在待机状态下源端输入常为高阻态。此时如果没有上拉电阻的接入，那么输入导线将会呈现天线效应，一旦管脚受到了辐射干扰，管脚输入状态就非常容易被感应发生变化。 除此之外，管脚接入上拉电阻后，最重要的一点就是能够提供一个泄流通道，防止高电平干扰。如果此时出现了强辐射干扰，强度甚至超过了Vcc的电平，那么导线上的高电平干扰会通过上拉电阻提供的泄流通道泻放到Vcc上去。因此，无论是怎样的辐射干扰，都不会产生误触发的情况，对系统的安全性能提供了极大的保障。

　　最近，一些工程师在处理IIC单片机接口的工作问题时，对外部接上拉电阻的做法感到疑惑。由于单片机内部已经设置了上拉电阻，对于外部是否还需要接上拉的情况业界一直存在争议。 由于一些单片机型号内部就设置了上拉电阻，因此有些上拉能力够了，是可以不加上拉电阻，有些不够，那就必须在外部加上拉电阻。在这种情况下，主要是取决于工程师所使用的单片机是否有标准的IIC标准接口。如果单片机使用了标准的IIC接口，那么接口在使能时引脚将进入漏极开路模式，可以省去外部接入的上拉电阻。但如果是使用单片机的引脚模拟IIC协议的话，就需要结合单片机引脚是否支持漏极开路模式或者上拉模式来进行判断，这种情况下一般是需要接入一个外部的上拉电阻的。

　　除此之外，在IIC接口接入上拉电阻，也可以起到保护作用。由于I2C接口在工作时主要负责的是对高低电平检测的作用，一旦没有了上拉电阻的保护而直接接电源，出现器件拉低时整个系统就非常危险。根据I2C总线规范，总线空闲时两根线都必须为高。根据IIC总线规范的要求，总线空闲时两根线都必须为高。但由于IIC接口采用OpenDrain机制，本身只能输出低电平而无法主动输出高电平，所以只能通过外部上拉电阻RP将信号线拉至高电平。因此I2C总线上的上拉电阻是必须要接入的。

　　单片机上拉电阻原理图

　　在数字电路中，只有二种状态，要么是高电平，要么是低电平，在通电初期，这些输出状态是不确定的，为了使电路确定状态，必需使用上拉电阻或下拉电阻，使一个原来不确定电平变高的叫上拉电阻，否则就是下拉电阻，上拉电阻就是从电源上接一只电阻到这个状态口上就可以了，（就是把高的电压加到这个点上去，这个点的电位就高了）下拉电阻的接法，从这个状态口接一只电阻到负极（或数字接地），因电路形式与类别不同，当输入端有信号，这种变化会反应到输出口，从输出口得到了一个状态，本来应该完成任务了，但这会儿输入口已没信号了，可输出端还是这个状态（这个人习惯不好，开门后总是不关门，加一只弹簧，（电阻）让它自己关门，）这时候也要用到上下拉电阻，这里有复位的作用。

　　为什么在正极与输入口间接电阻可以拉高电平？

　　

　　假设端口用二只电阻来表示（等效），根据欧姆定律，其端口电压必为2.5V，将红色上拉电阻接入后，端口电压必然上升，这样就可以算出现在的端口电压了，1K与10K是并联关系，得出其阻值一定会少于1K，那么相当于1K与下面10K电阻是串联关系，流过他们的电流是一样的，于是10K二端的电压升高，端口电压也升高，具体大家可以自己算。

　　

　　上图中红圈中那个电阻是下拉电阻吗？但是它没和任何东西并联呀，是在引脚和地之间直接串联的？

　　那个是用于电路启动的电阻，电路工作时建立自身的工作状态，并不是上拉或下拉电阻，类似单片上电工作，都要有个复位过程，但与复位有点区别，一旦复位后，这个电路就可以看作没用了，即使拿掉也不会影响单片机工作，而这个是一直是要接入的，对于上拉电阻与下拉电阻来说，只针对输入端口与输出端口，其他都不算，在电路中，有时候有多余的端口没用，为了是电路更稳定工作，会接一只上拉电阻或下拉电阻，具体还要看电路，不能一看到电阻的一只脚与IC相连，另一只脚与电源或地相连就认为是上拉电阻或下拉电阻。