单片机上拉电阻、下拉电阻的详解和选取
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单片机上拉电阻、下拉电阻的详解和选取
& & 一、定义
1、上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平！&电阻同时起限流作用&！下拉同理！
2、上拉是对器件注入电流，下拉是输出电流
3、弱强只是上拉电阻的阻值不同，没有什么严格区分
4、对于非集电极（或漏极）开路输出型电路（如普通门电路）提升电流和电压的能力是有限的，上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
&&&&二、拉电阻作用
1、一般作单键触发使用时，如果IC本身没有内接电阻，为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态，必须在IC外部另接一电阻。
2、数字电路有三种状态：高电平、低电平、和高阻状态，有些应用场合不希望出现高阻状态，可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态，具体视设计要求而定！
3、一般说的是I/O端口，有的可以设置，有的不可以设置，有的是内置，有的是需要外接，I/O端口的输出类似与一个三极管的C，当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候，该电阻成为上C拉电阻，也就是说，如果该端口正常时为高电平；C通过一个电阻和地连接在一起的时候，该电阻称为下拉电阻，使该端口平时为低电平，作用吗：比如：&当一个接有上拉电阻的端口设为输入状态时，他的常态就为高电平，用于检测低电平的输入&。
4、上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。一般说法是拉电流，下拉电阻是用来吸收电流的，也就是我们通常所说的灌电流
5、接电阻就是为了防止输入端悬空
6、减弱外部电流对芯片产生的干扰
7、保护cmos内的保护二极管，一般电流不大于10mA
8、通过上拉或下拉来增加或减小驱动电流
9、改变电平的电位，常用在TTL-CMOS匹配
10、在引脚悬空时有确定的状态
11、增加高电平输出时的驱动能力。
12、为OC门提供电流
&&&&三、上拉电阻应用原则
1、当TTL电路驱动COMS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平（一般为3。5V），这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。&&&&&&&&..
2、OC门电路&必须加上拉电阻，才能使用&。
3、为加大输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在COMS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻产生降低输入阻抗，提供泄荷通路。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。
8、在数字电路中不用的输入脚都要接固定电平，通过1k电阻接高电平或接地。
&&&&四、上拉电阻阻值选择原则
1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大；电阻大，电流小。
2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小；电阻小，电流大。
3、对于高速电路，过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑
以上三点，通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理。
对上拉电阻和下拉电阻的选择应&结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定，主要需要考虑以下几个因素&：
1。驱动能力与功耗的平衡。以上拉电阻为例，一般地说，上拉电阻越小，驱动能力越强，但功耗越大，设计是应注意两者之间的均衡。
2。下级电路的驱动需求。同样以上拉电阻为例，当输出高电平时，开关管断开，上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。
3。高低电平的设定。不同电路的高低电平的门槛电平会有不同，电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。以上拉电阻为例，当输出低电平时，开关管导通，上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。
4。频率特性。以上拉电阻为例，上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成&RC延迟&，电阻越大，延迟越大。上拉电阻的设定应考虑电路在这方面的需求。
下拉电阻的设定的原则和上拉电阻是一样的。&
&&&&OC门输出高电平时是一个高阻态，其上拉电流要由上拉电阻来提供，设输入端每端口不大于100uA，设输出口驱动电流约500uA，标准工作电压是5V，输入口的高低电平门限为0.8V(低于此值为低电平)；2V(高电平门限值)。
&&&&选上拉电阻时：500uA&x&8.4K=&4.2即选大于8.4K时输出端能下拉至0.8V以下，此为最小阻值，再小就拉不下来了。如果输出口驱动电流较大，则阻值可减小，保证下拉时能低于0.8V即可。当输出高电平时，忽略管子的漏电流，两输入口需200uA，200uA&x15K=3V即上拉电阻压降为3V，输出口可达到2V，此阻值为最大阻值，再大就拉不到2V了。选10K可用。【最大压降/最大电流、最小压降/最小电流】
&&&&COMS门的可参考74HC系列设计时管子的漏电流不可忽略，IO口实际电流在不同电平下也是不同的，上述仅仅是原理，一句话概括为：&输出高电平时要喂饱后面的输入口，输出低电平不要把输出口喂撑了&（否则多余的电流喂给了级联的输入口，高于低电平门限值就不可靠了）&&&&&&
此外，还应注意以下几点：
A、要看输出口驱动的是什么器件，如果该器件需要高电压的话，而输出口的输出电压又不够，就需要加上拉电阻。
B、如果有上拉电阻那它的端口在默认值为高电平，你要控制它必须用低电平才能控制如三态门电路三极管的集电极，或二极管正极去控制把上拉电阻的电流拉下来成为低电平。反之，
C、尤其用在接口电路中，为了得到确定的电平，一般采用这种方法，以保证正确的电路状态，以免发生意外，比如，在电机控制中，逆变桥上下桥臂不能直通，如果它们都用同一个单片机来驱动，必须设置初始状态。防止直通!
驱动尽量用灌电流。
电阻在选用时，选用经过计算后与标准值最相近的一个！
P0为什么要上拉电阻原因有：
1。&P0口片内无上拉电阻
2。&P0为I/O口工作状态时，上方FET被关断，从而输出脚浮空，因此P0用于输出线时为开漏输出。
3。&由于片内无上拉电阻，上方FET又被关断，P0输出1时无法拉升端口电平。
P0是双向口，其它P1，P2，P3是准双向口。准双向口是因为在读外部数据时要先&准备&一下，为什么要准备一下呢？
&&&单片机在读准双向口的端口时，先应给端口锁存器赋1，目的是使FET关断，不至于因片内FET导通使端口钳制在低电平。
上下拉一般选10k！
【】【】【】【】
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上拉电阻和下拉电阻在电路中有什么作用？
1TTL驱动CMOS时,如果TTL输出最低高电平低于CMOS最低高电平时,提高输出高电平值&
2&OC门必须加上拉,提高电平值&
3&加大输出的驱动能力(单片机较常用)&
4&CMOS芯片中(特别是门的芯片),为防静电干扰,不用的引脚也不悬空,一般上拉,降低阻抗,提供泄荷通路&
5&提高输出电平,提高芯片输入信号的噪声容限,增强抗干扰&
6&提高总线抗电磁能力,空脚易受电磁干扰&
7&长线传输中加上拉,是阻抗匹配抑制反射干扰&
1&从节约功耗和芯片的电流、能力应是电阻尽量大,R大,I小啊&
2&从确保驱动能力,应当电阻足够小,R小,I大啊&
3&对高速电路,加上拉可能边沿平缓(上升时间延长)&
建议可以在1K---10K之间选(可根据实际情况)&
请问上拉电阻为何能上拉
在节点与正5V电源之间接个10k的上拉电阻，能把这个节点的点位拉上来。我实在不明白，要想把电位提上来，直接接电源不就行了？电源通过这个10k的电阻肯定会降压的，这样一来，岂不是把节点的点位降低了吗？
往往这个节点要求应用单片机或者其他控制器件来控制它为高或低电平（即这个节点与I/O口连接）&
如果单纯的想要使这点成为高电平，并且输出阻抗非常大的话，直接接电源也无妨，但是如果你单片机如果要使这个节点拉低，即单片机内部使节点接地，这样5V电源不是和地短路了么。&
另外，当要求这个节点为高电平的时候，你的这个节点和地之间的阻抗一般是非常大，比如100K的阻抗，而你上拉一个10K的电阻的话，这个点的电压为（5/100+10）*100=4.5V这样也可以上高电平啊。而当要求这个节点为低电平的时候只要把它和地连就可以了，电源和地之间有一个10K的负载：）&
电路中上拉电阻的工作原理如何
当输出高电平（若为3V）时，结了上拉电阻后，输出还是不变啊，只是电位差会在电阻上做功发热。输出低电平也是一样啊。。&
搞不明白、、、、
电源到元件间的叫上拉电阻,作用是平时使该脚为高电平&
地到元件间的叫下拉电阻,作用是平时使该脚为低电平&
上拉电阻和下拉电阻的范围由器件来定(我们一般用10K)&
+------+=上拉电阻&
|+-----+&
|+-----+&
+------+=下拉电阻&
一般来说上拉或下拉电阻的作用是增大电流，加强电路的驱动能力&
比如说51的p1口&
还有，p0口必须接上拉电阻才可以作为io口使用&
上拉和下拉的区别是一个为拉电流，一个为灌电流&
一般来说灌电流比拉电流要大&
也就是灌电流驱动能力强一些
阅读(...) 评论()上下拉电阻在电路中的作用
抗干扰,防止误动作,也可以防止IC某些PIN FLOAT
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上拉下拉电阻在数字信号处理过程中应用比较多。更多晦涩的东西不讲了，给你举个简单的例子吧。比如单片机的一个IO口要检测一个高电平，那么意味着平时应该是低电平（不能悬空，要不能容易误动作），那么为了得到这个低电平，就可以用一个大电阻将这个IO口连接到地，这就是下拉。相反的如果你是检测低电平的，平时需要是高电平，你就用一个大电阻将这个IO连接到电源，这就是上拉。...
也可以控制电压电流的平均值 防止信号以及电磁或其他干扰 还有很多的功能 要你需的求是什么方面 什么场合需要
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硬件基础知识（8）
上拉电阻是将电阻的1脚接VCC另一脚接需要上拉的芯片管脚。
下拉电阻是将电阻的1脚接GND另一脚接需要下拉的芯片管脚。大小一般为1~10K,主要用在中段、复位、片选、控制以及开漏输出的管脚。作用是防止系统复位时引起的不稳定。
上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平！电阻同时起限流作用！下拉同理！ 上拉是对器件注入电流，下拉是输出电流。弱强只是上拉电阻的阻值不同，没有什么严格区分。对于非集电极（或漏极）开路输出型电路（如普通门电路）提升电流和电压的能力是有限的，上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
二、上下拉电阻的作用
1、当TTL电路驱动COMS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平（一般为3.5V），这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。2、OC门电路必须加上拉电阻，才能使用。3、为加大输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。4、在COMS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻产生降低输入阻抗，提供泄荷通路。5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。6、提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。上拉电阻阻值的选择原则包括:1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大；电阻大，电流小。2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小；电阻小，电流大。3、对于高速电路，过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑以上三点,通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理 对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定，主要需要考虑以下几个因素：1． 驱动能力与功耗的平衡。以上拉电阻为例，一般地说，上拉电阻越小，驱动能力越强，但功耗越大，设计是应注意两者之间的均衡。2． 下级电路的驱动需求。同样以上拉电阻为例，当输出高电平时，开关管断开，上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。3． 高低电平的设定。不同电路的高低电平的门槛电平会有不同，电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。以上拉电阻为例，当输出低电平时，开关管导通，上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。4． 频率特性。以上拉电阻为例，上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟，电阻越大，延迟越大。上拉电阻的设定应考虑电路在这方面的需求。下拉电阻的设定的原则和上拉电阻是一样的。OC门输出高电平时是一个高阻态，其上拉电流要由上拉电阻来提供，设输入端每端口不大于100uA,设输出口驱动电流约500uA，标准工作电压是5V，输入口的高低电平门限为0.8V(低于此值为低电平)；2V(高电平门限值)。选上拉电阻时：500uA x 8.4K= 4.2即选大于8.4K时输出端能下拉至0.8V以下，此为最小阻值，再小就拉不下来了。如果输出口驱动电流较大，则阻值可减小，保证下拉时能低于0.8V即可。当输出高电平时，忽略管子的漏电流，两输入口需200uA，200uA x15K=3V即上拉电阻压降为3V，输出口可达到2V，此阻值为最大阻值，再大就拉不到2V了。选10K可用。COMS门的可参考74HC系列。设计时管子的漏电流不可忽略，IO口实际电流在不同电平下也是不同的，上述仅仅是原理，一句话概括为：输出高电平时要喂饱后面的输入口，输出低电平不要把输出口喂撑了（否则多余的电流喂给了级联的输入口，高于低电平门限值就不可靠了）&&
在数字电路中不用的输入脚都要接固定电平，通过1k电阻接高电平或接地。 1. 电阻作用： a、接电组就是为了防止输入端悬空&b、 减弱外部电流对芯片产生的干扰 c、保护cmos内的保护二极管,一般电流不大于10mA&d、 上拉和下拉、限流 e、改变电平的电位，常用在TTL-CMOS匹配 2. 在引脚悬空时有确定的状态 3.增加高电平输出时的驱动能力。 4、为OC门提供电流 l 那要看输出口驱动的是什么器件，如果该器件需要高电压的话，而输出口的输出电压又不够，就需要加上拉电阻。 l 如果有上拉电阻那它的端口在默认值为高电平你要控制它必须用低电平才能控制如三态门电路三极管的集电极，或二极管正极去控制把上拉电阻的电流拉下来成为低电平。反之， l 尤其用在接口电路中,为了得到确定的电平,一般采用这种方法,以保证正确的电路状态,以免发生意外,比如,在电机控制中,逆变桥上下桥臂不能直通,如果它们都用同一个单片机来驱动,必须设置初始状态.防止直通! 2、为什么要使用拉电阻： a、一般作单键触发使用时，如果IC本身没有内接电阻，为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态，必须在IC外部另接一电阻。&b、 数字电路有三种状态：高电平、低电平、和高阻状态，有些应用场合不希望出现高阻状态，可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态，具体视设计要求而定！&c、 一般说的是I/O端口，有的可以设置，有的不可以设置，有的是内置，有的是需要外接，I/O端口的输出类似与一个三极管的C，当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候，该电阻成为上C拉电阻，也就是说，如果该端口正常时为高电平，C通过一个电阻和地连接在一起的时候，该电阻称为下拉电阻，使该端口平时为低电平，作用吗： 比如：当一个接有上拉电阻的端口设为输如状态时，他的常态就为高电平，用于检测低电平的输入。 d、上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。一般说法是拉电流，下拉电阻是用来吸收电流的，也就是你同学说的灌电流
三、有待商榷的地方
（部分硬件工程师认为，但是的确值得深思）
有可商讨的地方。1 、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。& 电阻串联才是实现阻抗匹配的好方法。通常线阻的数量级都在几十ohm，如果加上下拉的话，功耗太大。21、当TTL电路驱动COMS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平（一般为3.5V），这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。不建议采用这种方法。缺点有2。1 TTL输出地电平时，功耗大。2TTL 输出高电平时，上拉电源可能会有电流灌到TTL电路的电源，影响系统稳定性。3 3、对于高速电路，过大的上拉电阻可能边沿变平缓。应该不会。做输入时，上拉电阻又不吸收电流。做输出时，驱动电流为 电路输出电流+上拉通道输出电流。 电阻的容性特征很小，可忽略。4& 2． 下级电路的驱动需求。同样以上拉电阻为例，当输出高电平时，开关管断开，上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。当输出高电平时，开关管怎么回关断呢? CMOS电路的输出级基本上是推拉时。输出地电平时，下面的MOSFET关断，上面的导通。高电平时反过来。该条只适合OC电路。
参考知识库
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排名：千里之外
原创：10篇
转载：15篇
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