上拉电阻在单片机系统中的作用是什么

在单片机系统中，上拉电阻逐渐成为最稳定也最可靠的主要组成部分。

大多数人知道上拉电阻在电路中的作用很大，但是同样的，单片机系统也是由电路组成的，所以上拉电阻在单片机系统中的作用也非常重要。

下面我们就来看看上拉电阻为什么在单片机系统中如此重要？为什么大部分单片机引脚都要接上拉电阻？

我们知道，上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平。输入电流时，电阻同时起到限流作用。阻值的强弱只是上拉电阻的阻值不同而已，实际上并没有什么严格的区分。对于非集电极开路输出型电路或者漏极开路输出型电路来说，上拉电阻在这种类型的电路中对提升电流和电压的能力是有限的，它的主要功能还是为集电极开路输出型线路提供电流通道。

通常来说，在引脚接上拉、下拉的设计方面有两个原因直接决定了上拉电阻的接入。一是在正常工作或单一故障状态下，引脚都不应该出现不确定的状态，如接头脱落后导致的引脚悬空情况。而是从电路的功耗角度出发，引脚长时间处于等待状态下，引脚端口的电阻上不能消耗太多电流，这一点对电池供电的设备的使用寿命和安全性来说尤为重要。从抗扰的角度来说，信号端口也应当优先选择上拉电阻。接入上拉电阻时，在待机状态下源端输入常为高阻态。此时如果没有上拉电阻的接入，那么输入导线将呈现天线效应，一旦引脚受到电磁辐射干扰，引脚输入状态就非常容易被感应发生变化。

除此之外，引脚接入上拉电阻后，最重要的一点就是能够提供一个泄流通道，防止高电平干扰。如果此时出现了强辐射干扰，强度甚至超过了VCC的电平，那么导线上的高电平干扰会通过上拉电阻提供的泄流通道泄放到VCC上去。因此，无论是怎样的辐射干扰，都不会产生误触发的情况，给系统的安全性能提供了极大的保障。

而在处理IIC单片机接口的工作问题时，很多人对外部接上拉电阻的做法会感到疑惑，由于单片机内部已经设置了上拉电阻，对于外部是否还需要接上拉电阻的情况一直有不同的意见和看法。

除此之外，在IIC接口接入上拉电阻，也可以起到保护作用。由于IIC接口在工作时主要负责的是对高、低电平检测的作用，一旦没有了上拉电阻的保护而直接接电源，就会出现器件拉低，整个系统就非常危险。根据IIC总线规范的要求，总线空闲时两根线都必须为高电平，但由于IIC接口采用Open Drain机制，本身只能输出低电平而无法主动输出高电平，所以只能通过外部上拉电阻将信号线拉至高电平，因此IIC总线上的上拉电阻是必须要接入的。
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