在單片機系統(tǒng)當中，上拉電阻逐漸成為了最為穩(wěn)定也最為可靠的主要組成部分。大多數(shù)人知道上拉電阻在單片機系統(tǒng)當中的重要作用，但卻不知道為什么如此重要。本篇文章就將為大家解釋上拉電阻的重要性，為什么管腳和單片機大部分都要接上拉電阻呢？

 

專家稱管腳和單片機接上拉電阻是必然的，上拉電阻和下拉電阻相比，上拉電阻要更勝一籌。

 

眾所周知，上拉電阻就是將不確定的信號通過一個電阻鉗位在高電平，輸入電流，電阻同時起到限流的作用。阻值的強弱只是上拉電阻的組織不同，實際上并沒有什么嚴格區(qū)分。對于非集電極開路輸出型電路或漏極開路輸出型電路來說，上拉在這種類型的電路中對提升電流和電壓的能力是有限的，它的主要功能還是為集電極開路輸出型電路輸出電流通道。

 

通常來說，在管腳接上拉、下拉的設計方面有兩個原因直接決定了上拉電阻的接入。一是在正常工作或單一故障狀態(tài)下，管腳都是不應該出現(xiàn)不定狀態(tài)的，如接頭脫落后導致的管腳懸空情況。

 

二是從機體的功耗角度出發(fā)，長時間處于管腳等待狀態(tài)下，管腳端口的電阻上不能消耗太多電流，這一點對電池供電設備的使用壽命和安全性來說尤為重要。從抗擾的角度來說，信號端口也應當優(yōu)先選擇上拉電阻。接入上拉電阻時，在待機狀態(tài)下源端輸入常為高阻態(tài)。此時如果沒有上拉電阻的接入，那么輸入導線將會呈現(xiàn)天線效應，一旦管腳受到了輻射干擾，管腳輸入狀態(tài)就非常容易被感應發(fā)生變化。

 

除此之外，管腳接入上拉電阻后，最重要的一點就是能夠提供一個泄流通道，防止高電平干擾。如果此時出現(xiàn)了強輻射干擾，強度甚至超過了Vcc的電平，那么導線上的高電平干擾會通過上拉電阻提供的泄流通道瀉放到Vcc上去。因此，無論是怎樣的輻射干擾，都不會產生誤觸發(fā)的情況，對系統(tǒng)的安全性能提供了極大的保障。

 

最近，一些工程師在處理IIC單片機接口的工作問題時，對外部接上拉電阻的做法感到疑惑。由于單片機內部已經(jīng)設置了上拉電阻，對于外部是否還需要接上拉的情況業(yè)界一直存在爭議。

 

由于一些單片機型號內部就設置了上拉電阻，因此有些上拉能力夠了，是可以不加上拉電阻，有些不夠，那就必須在外部加上拉電阻。在這種情況下，主要是取決于工程師所使用的單片機是否有標準的IIC標準接口。如果單片機使用了標準的IIC接口，那么接口在使能時引腳將進入漏極開路模式，可以省去外部接入的上拉電阻。但如果是使用單片機的引腳模擬IIC協(xié)議的話，就需要結合單片機引腳是否支持漏極開路模式或者上拉模式來進行判斷，這種情況下一般是需要接入一個外部的上拉電阻的。

 

除此之外，在IIC接口接入上拉電阻，也可以起到保護作用。由于I2C接口在工作時主要負責的是對高低電平檢測的作用，一旦沒有了上拉電阻的保護而直接接電源，出現(xiàn)器件拉低時整個系統(tǒng)就非常危險。根據(jù)I2C總線規(guī)范，總線空閑時兩根線都必須為高。根據(jù)IIC總線規(guī)范的要求，總線空閑時兩根線都必須為高。但由于IIC接口采用OpenDrain機制，本身只能輸出低電平而無法主動輸出高電平，所以只能通過外部上拉電阻RP將信號線拉至高電平。因此I2C總線上的上拉電阻是必須要接入的。