看文讀懂GPIO電路圖以及上拉電阻的作用
發(fā)布時(shí)間:2020-07-28 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】GPIO口,通用輸入輸出,這個(gè)大家都知道,但是輸入,輸出的電路是什么樣的,其實(shí)并不用太關(guān)心,只需配置寄存器即可,但是還是要摸一摸,為了方便理解,引入了單片機(jī)的IO口原理圖來說明(道理是一樣的)。
GPIO口,通用輸入輸出,這個(gè)大家都知道,但是輸入,輸出的電路是什么樣的,其實(shí)并不用太關(guān)心,只需配置寄存器即可,但是還是要摸一摸,為了方便理解,引入了單片機(jī)的IO口原理圖來說明(道理是一樣的)。
認(rèn)識電路:
一、普通IO口
如上圖所示(紅色框是板子內(nèi)部)
1、基級(②位置)為低電平時(shí),PNP導(dǎo)通,此時(shí)單片機(jī)IO口輸出的是低電平,當(dāng)基級(②位置)為高電平時(shí),PNP導(dǎo)通,此時(shí)單片機(jī)IO口輸出的是高電平。
2、這里注意,④位置上是一個(gè)上拉電阻,這里設(shè)置上拉電阻的考慮因素是這樣的,假設(shè)我要在這個(gè)單片機(jī)IO口輸出一個(gè)電流來驅(qū)動(dòng)小燈發(fā)亮,①的位置電阻一般有20k左右,發(fā)出的電流250uA,基本上忽略不計(jì),加上一個(gè)上拉電阻后,總電流 = ①位置電流 + ④位置電流(①與④構(gòu)成并聯(lián)電路)。
3、為什么不設(shè)置讓,①的位置電阻R小一點(diǎn),這樣電流大一點(diǎn),就不需要上拉電阻了呢?因?yàn)閱纹瑱C(jī)是控制單元,設(shè)計(jì)時(shí)最好把強(qiáng)電流設(shè)計(jì)到外圍電路里,如果設(shè)計(jì)到單片機(jī)內(nèi)部,會(huì)燒壞板子。
這里體現(xiàn)出上拉電阻的其中一個(gè)作用--->加大電流,加強(qiáng)了驅(qū)動(dòng)的能力
二、強(qiáng)推挽輸出:
意思就是說能輸入輸出大電流,前面已經(jīng)說了單片機(jī)內(nèi)部最好不要設(shè)計(jì)大的電流,所以這個(gè)功能的IO要少用
1、內(nèi)部總線輸入高電平, 上面的NPN導(dǎo)通,則IO口輸出大電流(因?yàn)樯厦娴娜龢O管VCC電源下面沒有接上拉電阻, I = VCC/電阻+NPN內(nèi)部電阻),所以IO出口的地方一般接一個(gè)電阻限流內(nèi)部總線輸如低電平, 下面的NPN導(dǎo)通,則此時(shí)如果IO口外面接一個(gè)VCC(不帶上拉電阻),就會(huì)有大電流灌輸進(jìn)來。
這里體現(xiàn)了上拉電阻的另一個(gè)作用--->限流
三、開漏級OC門:
什么叫IO口的開漏狀態(tài),如上圖所示 如果內(nèi)線是高電平,則NPN的基級是低電平,此時(shí)NPN不導(dǎo)通,那么IO口此時(shí)相當(dāng)于是懸浮在空氣中的,所以無法確定它的狀態(tài)(不知道是低電平還是高電平),那么這個(gè)狀態(tài)就是開漏狀態(tài),所以此時(shí)要向外圍電路輸出一個(gè)高電平是不可能的,如果想輸出一個(gè)高電平,則必須在NPN的集電極上面來一個(gè)上拉電阻。
這時(shí)又體現(xiàn)出上拉的一個(gè)作用:就是將不確定的信號通過一個(gè)電阻嵌位(保持)在一個(gè)高電平上,下拉同理。
這里對于OC門還有一個(gè)應(yīng)用,可以控制高電位的電路,如果外圍電路需要大的電壓,則可以用OC門加上拉電阻來完成這個(gè)功能,如下圖所示, 當(dāng)內(nèi)部總線為高電平,則NPN截止,最右邊加一個(gè)12v的上拉電阻,使得電位鉗在12v供外圍電路使用。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請電話或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 貿(mào)澤電子持續(xù)擴(kuò)充工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品陣容
- 更高精度、更低噪音 GMCC美芝電子膨脹閥以創(chuàng)新?lián)屨夹袠I(yè)“制高點(diǎn)”
- 本立租完成近億元估值Pre-A輪融資,打造AI賦能的租賃服務(wù)平臺
- 中微公司成功從美國國防部中國軍事企業(yè)清單中移除
- 華邦電子白皮書:滿足歐盟無線電設(shè)備指令(RED)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發(fā)工具
開關(guān)
開關(guān)電源
開關(guān)電源電路
開關(guān)二極管
開關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊
藍(lán)牙
藍(lán)牙4.0
藍(lán)牙模塊
浪涌保護(hù)器
雷度電子
鋰電池
利爾達(dá)
連接器
流量單位