STM32初学笔记（六）推挽、开漏等概念总结

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STM32初学笔记（六）推挽、开漏等概念总结

前面的文章中，涉及到一些单片机电路的常见概念，本篇文章进行一个总结。

本篇文章主要内容：

高阻态、上拉、下拉、开漏输出、推挽输出、浮空输入

1、高阻态

高阻状态是三态门电路的一种状态，三态为高电平、低电平和高阻态。

当三态门处于高阻态时，无论该门的输入如何变化，都不会对其输出有影响。高阻态近似为开路状态，控制信号无法控制引脚的电平，引脚测量电压可能为任意的电压值。

2、上拉

上拉就是将引脚通过一个电阻连接到VCC上，上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路和开漏输出提供输出电流通道，将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平（可以结合下面的开漏输出来理解），电阻同时起限流作用。强弱只是上拉电阻的阻值不同，没有什么严格区分；

3、下拉

同理，下拉就是将引脚通过一个电阻连接到GND上，将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。

4、开漏输出

开漏输出指的是场效应管（可以类比晶体管来理解，对于晶体管来说，也就变成了开集电极输出）的漏极开路输出，只能输出低电平和高阻态（只有接上拉电阻才能输出高电平）。

以下图为例，当内部输出为1时，经过非门变为0，也就是场效应管的栅极电压为0，此时场效应管截止（相当于开路），那么单片机IO的输出是什么呢？是没办法确定的，注意并没有上拉电路。如果有上拉电阻呢，当然就是VCC，也就是逻辑1。当内部输出0时，栅极电压为1，此时场效应管导通，单片机IO与地连接，输出为0。

有什么用处呢？

（1）可以很方便的调节输出的电压。

因为输出电平完全由上拉电阻连接的电源决定，可以输出高于芯片引脚的电压，所以在需要进行电平转换的地方，非常适合使用开漏输出。

（2）可以实现"线与"功能。

所谓的"线与"指的是多个信号线直接连接在一起，只有当所有信号全部为高电平时，合在一起的总线为高电平；只要有任意一个或者多个信号为低电平，则总线为低电平。而推挽输出就不行，如果高电平和低电平连在一起，会出现电流倒灌，损坏器件。IIC总线就需要用到线与。

5、推挽输出

推挽输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。下面是一个典型的推挽输出电路。上面的三极管是N型三极管，下面的三极管是P型三极管，请留意控制端、输入端和输出端。

当Vin电压为V+时，上面的N型三极管控制端有电流输入，Q3导通，Q4截止，于是电流从上往下通过，提供电流给负载。经过上面的N型三极管提供电流给负载（Rload），这就叫「推」。

当Vin电压为V-时，下面的三极管有电流流出，Q4导通，Q3截止，于是电流从上往下流过。经过下面的P型三极管提供电流给负载（Rload），这就叫「挽」。

推挽输出任意时刻的输出要么是高，要么是低，所以不能将多个输出短接。

6、浮空输入

顾名思义,浮空就是浮在空中既不进行上拉也不下拉，通俗讲就是让管脚什么都不接，浮空着，呈高阻态。浮空最大的特点就是电压的不确定性,它可能是0V,也可能是VCC,还可能是介于两者之间的某个值(最有可能)。 完全由外部输入决定，如果在该引脚悬空的情况下，读取该端口的电平是不确定的。

有什么用处呢？

（1）浮空可用来做ADC输入，这样可以减少上下拉电阻对结果的影响。

（2）用于外部按键输入。

文章出处： 机械智者

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谢谢大神分享~