引脚配置输入输出

本文详细介绍了推挽输出和开漏输出两种常见的单片机I/O口配置方式。推挽输出支持高低电平输出,适用于普通功能;开漏输出则通过外接上拉电阻实现高电平输出,常用于特殊功能如I2C接口等。

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详见STM32固件库使用手册中文翻译版
推挽输出用于引脚的普通功能–高低电位的输出,复用推挽输出用于引脚的其他特色功能。推挽的意思是,高低电平都允许输出,只要有相应的高低电平设置即可;
而开漏输出是单一电平的,开漏电路就是指从MOSFET的漏极输出的电路。典型的用法是在漏极外部的电路添加上拉电阻到电源。完整的开漏电路应由开漏器件和开漏上拉电阻组成。这里的上拉电阻R的阻值决定了逻辑电平转换的上升/下降沿的速度。阻值越大,速度越低,功耗越小。因此在选择上拉电阻时要兼顾功耗和速度。标准的开漏脚一般只有输出的能力。添加其它的判断电路,才能具备双向输入、输出的能力。

很多单片机等器件的I/O就是漏极开路形式,或者可以配置成漏极开路输出形式。在实际应用中可以将多个开漏输出的引脚连接到一条线上,这样就形成“线与逻辑”关系。注意这个公共点必须接一个上拉电阻。当这些引脚的任一路变为逻辑0后,开漏线上的逻辑就为0了。在I2C等接口总线中就用此法判断总线占用状态。

同集电极开路一样,利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经上拉电阻,再经MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电流,因此漏极开路也常用于驱动电路中。

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