推挽输出和开漏输出的区别（包括复用功能）

一、推挽输出
推挽输出配置中，输出端由两个晶体管构成：一个N沟道晶体管和一个P沟道晶体管。这两个晶体管一般不会同时导通，避免短路。

工作原理：当输入低电平时，P沟道晶体管导通，N沟道晶体管截止，电路输出接近电源电压；当输出高电平时，N沟道晶体管导通，P沟道晶体管截止，电路输出接近地线。
优点：能够提供电源电压或地线电平的稳定输出，适合驱动电流较大的负载。
缺点：由于两个晶体管的存在，推挽输出可能会增加电路的复杂性和成本。

二、开漏输出
开漏输出仅使用一个N沟道晶体管。晶体管的漏极直接输出，没有连接到电源电压。

工作原理：当晶体管导通（开启）时，输出端接近地线；当晶体管关闭时，输出端是悬空的，需要外部上拉电阻连接到高电平，以确保输出端能够达到高电平状态。
优点：简化了驱动电路，方便与不同电压的电路接口，常用于I2C等总线通信协议中。
缺点：输出高电平时依赖外部上拉电阻，对电路的设计提出了额外要求；输出电流能力较弱。

三、（总结）应用场景对比
推挽输出：**高电平近似VCC，低电平近似GND。**适用于需要高低电平都能提供较强驱动能力的应用，如LED驱动、电机控制等。
开漏输出：**高电平自由度高电压可调，低电平近似GND。**适用于多主设备通信的总线系统（如I2C总线），通过外部上拉电阻以实现多个设备之间的电平匹配和信号完整性。

推挽输出：不需要上拉电阻，不可“线与”，不可电平转换

开漏输出：需要上拉电阻，可以进行“线与”，可以电平转换

四、复用输出模式 

复用模式输出连接的是MCU的内部外设，例如PWM、USART、IIC。具体用复用开漏输出还是复用推挽输出，这个就要根据外设需求来设置，例如IIC在使用时需要用到线与特性，就必须在程序里配置IO引脚为复用开漏输出；像UART或者PWM功能，需要IO口高速变化确定的高低电平，则必须配置为复用推挽输出。

4.1 推挽应用场景
推挽模式由于其直接输出高低电平的能力，非常适合用于需要确定性电平输出的场合。然而，需要注意的是，推挽模式的驱动能力有限，通常只适合驱动低功率的负载，如LED灯或小型继电器。对于高功率的负载，可能需要额外的驱动电路来提供所需的电流和电压。常用于：

点亮LED灯：推挽输出模式可以用于直接控制LED灯的亮灭，因为它能够提供足够的电流来驱动LED
驱动继电器：推挽模式可以输出足够的电压和电流来驱动继电器，从而控制较大功率的设备
控制小型电机：对于小型直流电机，可以使用推挽模式来控制电机的启动和停止
数字芯片控制：推挽模式可以直接控制一些数字芯片，例如ADC、DAC、触发器、锁存器、三极管控制引脚等
通用数字输出：推挽模式适用于通用的数字输出场景，因为它可以输出确定的高低电平而不需要外部电路的辅助

4.2 开漏的应用场景：
开漏模式由于其灵活性和对外部电路的依赖性，在需要与其他设备共享通信线或进行电平转换的场合中非常有用。设计者需要根据具体的应用需求来选择合适的上拉电阻和外部负载。

我们可以仅通过开漏来进行开关，通过选型不同的上拉电阻实现不同场景要求下的高电平

I2C总线：I2C是一种多主设备总线，使用开漏输出和外部上拉电阻实现线与功能，确保总线上的设备可以共享通信线路。
总线占用检测：在某些系统中，可以使用线与功能来检测总线上是否有设备正在通信。如果总线为低电平，则表示有设备正在使用总线。
逻辑控制：在需要多个控制信号同时满足条件才能激活某个逻辑功能的情况下，可以使用线与功能来实现这种逻辑控制。