上拉电阻

STM32内部的上拉其实是一个弱上拉，也就是说通过此上拉电阻输出的电流很小，如果想要输出一个大电流。那么就需要外接上拉电阻了，其实就是增加导线的输出电流。

GPIO口，通用输入输出，这个大家都知道，但是输入，输出的电路是什么样的，其实并不用太关心，只需配置寄存器即可，但是还是要摸一摸，为了方便理解，引入了单片机的IO口原理图来说明(道理是一样的)。

在电路设计中，为了将电阻钳位维持在高电平，会借助上拉电阻来实现电阻的稳定，因此上拉电阻开始大量出现在电路设计中。本文从以键盘电路实例为切入点，为大家分析一种由于上拉电阻位置原因导致51单片机电路无法正常运行的情况。

耦合与退耦

什么是耦合电容?什么是去耦电路?

耦合指信号由第一级向第二级传递的过程，一般不加注明时往往是指交流耦合。

退耦是指对电源采取进一步的滤波措施，去除两级间信号通过电源互相干扰的影响。耦合常数是指耦合电容值与第二级输入阻抗值乘积对应的时间常数。

退耦有三个目的：

1.将电源中的高频纹波去除，将多级放大器的高频信号通过电源相互串扰的通路切断。
2.大信号工作时，电路对电源需求加大，引起电源波动，通过退耦降低大信号时电源波动对输入级/高电压增益级的影响;
3.形成悬浮地或是悬浮电源，在复杂的系统中完成各部分地线或是电源的协调匹有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。

摘引自伦德全《电路板级的电磁兼容设计》一文，该论文对噪声耦和路径、去耦电容和旁路电容的使用都讲得不错。请参阅。

干扰的耦合方式

干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道对电控系统发生电磁干扰作用的。干扰的耦合方式无非是通过导线、空间、公共线等作用在电控系统上。

分析下来主要有以下几种。

在很多MCU中，都有上拉和下拉的概念，从8051到AVR再到ARM，都有！

简单理解起来，上拉就是通过一个电阻接到高电平，在MCU中主要是为了提高芯片的驱动能力，如8051的P0口，在8051的PDF中，我们可以看到：

（1）每个单个的引脚，输出低电平的时候，允许外部电路，向引脚灌入的最大电流为 10 mA

（2）每个 8 位的接口（P1、P2 以及 P3），允许向引脚灌入的总电流最大为 15 mA，而 P0 的能力强一些，允许向引脚灌入的最大总电流为 26 mA；全部的四个接口所允许的灌电流之和，最大为 71 mA

P0口作为I/O口输出的时候时，输出低电平为0 输出高电平为高组态(并非5V，相当于悬空状态，也就是说P0 口不能真正的输出高电平)。给所接的负载提供电流，因此必须接(一电阻连接到VCC)，由电源通过这个上拉电阻给负载提供电流。

P0作输入时不需要上拉电阻，但要先置1。因为P0口作一般I/O口时上拉场效应管一直截止，所以如果不置1，下拉场效应管会导通，永远只能读到0。因此在输入前置1，使下拉场效应管截止，端口会处于高阻浮空状态，才可以正确读入数据。

由于P0口内部没有上拉电阻，是开漏的，不管它的驱动能力多大，相当于它是没有电源的，需要外部的电路提供，绝大多数情况下P0口是必需加上拉电阻的。

1.一般的P0口在作为地址/数据复用时不接上拉电阻。
2.作为一般的I/O口时用时，由于内部没有上拉电阻，故要接上上拉电阻!!
3.当p0口用来驱动PNP管子的时候，就不需要上拉电阻，因为此时的低电平有效;
4.当P0口用来驱动NPN管子的时候，就需要上拉电阻的，因为此时只有当P0为1时候，才能够使后级端导通。简单一点说就是它要驱动LCD显示屏显示就必须要有电源驱动，否则亮不了，而恰好P0口没有电源，所以就要外接电源，接上电阻是起到限流的作用;如果接P1、P2、P3端口就不用外接电源和电阻了。

本篇文章对于上拉电阻在单片机当中的重要作用进行了细致的介绍，相信在阅读过本篇文章之后，大家对于为什么要在单片机中添加上拉电阻有了一定的认识。希望大家在阅读过本篇文章之后能够有所收获。

在单片机系统当中，上拉电阻逐渐成为了最为稳定也最为可靠的主要组成部分。大多数人知道上拉电阻在单片机系统当中的重要作用，但却不知道为什么如此重要。

本篇文章就将为大家解释上拉电阻的重要性，为什么管脚和单片机大部分都要接上拉电阻呢? 专家称管脚和单片机接上拉电阻是必然的，上拉电阻和下拉电阻相比，上拉电阻要更胜一筹。

众所周知，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，电阻同时起到限流的作用。阻值的强弱只是上拉电阻的组织不同，实际上并没有什么严格区分。对于非集电极开路输出型电路或漏极开路输出型电路来说，上拉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电路输出电流通道。

通常来说，在管脚接上拉、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，管脚都是不应该出现不定状态的，如接头脱落后导致的管脚悬空情况。二是从机体的功耗角度出发，长时间处于管脚等待状态下，管脚端口的电阻上不能消耗太多电流，这一点对电池供电设备的使用寿命和安全性来说尤为重要。