單片機上拉電阻的作用是什么：

　　上拉電阻在單片機當中的重要作用進行了細致的介紹，相信在閱讀過本篇文章之后，大家對于為什么要在單片機中添加上拉電阻有了一定的認識。希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲。 在單片機系統當中，上拉電阻逐漸成為了最為穩定也最為可靠的主要組成部分。大多數人知道上拉電阻在單片機系統當中的重要作用，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下，管腳都是不應該出現不定狀態的，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，長時間處于管腳等待狀態下，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，信號端口也應當優先選擇上拉電阻。接入上拉電阻時，在待機狀態下源端輸入常為高阻態。此時如果沒有上拉電阻的接入，那么輸入導線將會呈現天線效應，一旦管腳受到了輻射干擾，管腳輸入狀態就非常容易被感應發生變化。 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，都不會產生誤觸發的情況，對系統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設置了上拉電阻，對于外部是否還需要接上拉的情況業界一直存在爭議。 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，出現器件拉低時整個系統就非常危險。根據I2C總線規范，總線空閑時兩根線都必須為高。根據IIC總線規范的要求，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。

　　單片機上拉電阻原理圖

　　在數字電路中，只有二種狀態，要么是高電平，要么是低電平，在通電初期，這些輸出狀態是不確定的，為了使電路確定狀態，必需使用上拉電阻或下拉電阻，使一個原來不確定電平變高的叫上拉電阻，否則就是下拉電阻，上拉電阻就是從電源上接一只電阻到這個狀態口上就可以了，（就是把高的電壓加到這個點上去，這個點的電位就高了）下拉電阻的接法，從這個狀態口接一只電阻到負極（或數字接地），因電路形式與類別不同，當輸入端有信號，這種變化會反應到輸出口，從輸出口得到了一個狀態，本來應該完成任務了，但這會兒輸入口已沒信號了，可輸出端還是這個狀態（這個人習慣不好，開門后總是不關門，加一只彈簧，（電阻）讓它自己關門，）這時候也要用到上下拉電阻，這里有復位的作用。

　　為什么在正極與輸入口間接電阻可以拉高電平？

　　假設端口用二只電阻來表示（等效），根據歐姆定律，其端口電壓必為2.5V，將紅色上拉電阻接入后，端口電壓必然上升，這樣就可以算出現在的端口電壓了，1K與10K是并聯關系，得出其阻值一定會少于1K，那么相當于1K與下面10K電阻是串聯關系，流過他們的電流是一樣的，于是10K二端的電壓升高，端口電壓也升高，具體大家可以自己算。

　　上圖中紅圈中那個電阻是下拉電阻嗎？但是它沒和任何東西并聯呀，是在引腳和地之間直接串聯的？

　　那個是用于電路啟動的電阻，電路工作時建立自身的工作狀態，并不是上拉或下拉電阻，類似單片上電工作，都要有個復位過程，但與復位有點區別，一旦復位后，這個電路就可以看作沒用了，即使拿掉也不會影響單片機工作，而這個是一直是要接入的，對于上拉電阻與下拉電阻來說，只針對輸入端口與輸出端口，其他都不算，在電路中，有時候有多余的端口沒用，為了是電路更穩定工作，會接一只上拉電阻或下拉電阻，具體還要看電路，不能一看到電阻的一只腳與IC相連，另一只腳與電源或地相連就認為是上拉電阻或下拉電阻。