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上拉电阻最新视觉报道_上拉电阻的作用原理图解(2024年12月全程跟踪)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：热点更新日期：2024-11-30

上拉电阻

I2C通信的那些坑，你踩过吗？ I2C（Inter-Integrated Circuit）在硬件设计中可是个常见的小伙伴，像温度传感器、EEPROM存储芯片、FRAM存储芯片等等，都是通过I2C接口连接的。I2C协议有两个信号线：SCL（时钟信号）和SDA（数据信号），这两个信号线都是开漏输出，所以外部必须要有上拉电阻。受限于总线电容400pF的限制，通信速率一般也就400kHz左右。别看I2C听起来挺简单的，但在硬件设计的前几年，我可是踩了不少坑。今天就来分享几个我亲身经历的坑，希望能帮到大家。上拉电阻的坑 𐟌𑊩斥…ˆ，最常见的坑就是忘记了上拉电阻或者上拉电阻的阻值不对。一般来说，如果没有特殊要求，上拉电阻可以设置为2k€‚我当初就犯过这个错误，结果设备调试的时候，I2C通信总是出问题。后来才发现，原来是上拉电阻没设好。滤波电容的坑 𐟒犥椸€个常见的误区是在SCL信号上加了0.1的滤波电容，以为这样能让信号质量更好。结果却忽略了总线电容400pF的限制，通信质量反而更差了。所以，记住，不要随便在SCL上加滤波电容哦！菊花链的坑 𐟌𜊉2C器件的地址有7位，理论上可以挂很多芯片。我之前就犯过这个错误，同一个I2C总线上挂了6个芯片，走成了菊花链。结果产品出来后，调试阶段总是会偶尔出现通过I2C无法正常读写某个芯片的情况。后来才发现，原来是走线太长，信号的实际读写时序不满足要求。所以，同一路I2C下最好只挂3个从设备，避免走线太长带来的问题。希望这些坑能提醒大家在设计硬件时多加注意，避免踩同样的坑。毕竟，设计一个稳定可靠的硬件系统，真的是需要细心和经验的积累啊！

电路板维修指南：解决48V充电器炸裂问题 𐟔秔𕨷劣🧻𔤿𖥮ž并不难，只要掌握了正确的维修技巧，你也能轻松搞定！今天我们就来讲解一个48V充电器输出端滤波电容炸裂的案例。 𐟔首先，我们需要了解电容炸裂的原因。通常是因为电容上的电压过高，超过了它的最大耐压值。在这个案例中，输出电压已经超过了63V，导致电容炸裂。 𐟔禎夸‹来，我们要检查充电器的开关电源部分。主要关注稳压电路，找到输出端的TL431元件。这个元件是稳压器的核心部分。 𐟔馣€查与TL431相连的取样电阻，包括上拉电阻和下拉电阻。正常情况下，上拉电阻的阻值应该是47K欧姆。我们可以通过测量电阻的色环来确认它的阻值是否正常。 𐟔祦‚果上拉电阻的阻值正常，那么我们需要测量TL431的好坏。我们可以通过测量TL431的一和二脚之间的阻值来判断它是否发生漏电。正常情况下，这个阻值应该是一个几兆欧以上的数值。 𐟔饦‚果发现阻值变小，说明TL431发生了漏电，这会导致输出电压偏高。这时，我们需要更换一个新的TL431稳压器，并将两个电阻重新装回去，同时换上一个新的滤波电容。 𐟔禜€后，重新通电并测量输出电压，确保它稳定在正常的范围内。这样，我们的电路板维修就完成了！ 𐟒ᥦ‚果你对电路板维修感兴趣，可以点击下方的零基础维修教程进行学习，掌握更多实用的维修技巧。

在本次的电路设计分享中，聚焦于一个 PMOS 电路，深入探究其中各元器件所发挥的关键作用。此电路包含 Q1（NPN 三极管）与 Q2（PMOS 管），由 MCU 凭借高低电平掌控三极管 Q1 的导通与关断状态。当 Q1 处于关断时，因电阻 R 无电流通过，A 点电位等同于 Vin，即 Q2 的栅极电压 VG 为 Vin，同时其源极电压 VS 也为 Vin，如此一来 Q2 的 G、S 两端电压差为 0，致使 Q2 关断，此时 VOUT 无输出。而当 Q1 导通，A 点电压降为 0，Q2 的 G、S 电压变为 0 - Vin = -Vin，一旦 -Vin 达到 Q2 的导通门限电压，Q2 便导通，VOUT 得以输出。开关管 Q1 可在 NMOS 与 NPN 三极管之间抉择，其选择依据 MCU 的 IO 电压，要确保所选 MOS 管的开启电压高于三极管的开启电压。限流电阻 R2 的取值取决于 MCU 的 IO 电压、最大输出电流以及开关管 Q1 的类型。一般而言，MOS 管的限流电阻取值在几十 范围，三极管的限流电阻则需依据 MCU 的 IO 电压与最大输出电流计算，通常处于 k级别。上下电阻 R3 兼具上拉与下拉电阻的功能，具体取决于 VOUT 的默认状态。在上电瞬间，MCU 尚未就绪，此时需借助电阻来固定电平。若 VOUT 上电默认开启，则 R3 用作上拉电阻，反之则为下拉电阻，上拉电压 VCC 即为 MCU 的 IO 供电电压。在 PMOS 的 GS 之间并联电容 C，当开启 PMOS 时，先对电容 C 充电，使 PMOS 的 VGS 从 0 逐步上升，让 PMOS 经可变电阻进入饱和区，以此避免在开通瞬间因后级电路诸多因素致使 PMOS 遭受大电流冲击。GS 电阻 R1 的取值多在几十上百 K𜌨🙦œ‰助于降低 Q1 导通时的功耗。不过需留意，R1 为 MOS 的 GS 电容构建了放电回路，若 R1 取值过大，会造成 MOS 管关断速度减缓。更多PCB资讯查看捷配官网：

I2C通讯面试6大高频问题解答 I2C通讯是电子工程师的基本功，也是面试中的高频问题。以下是一些常见的I2C通讯问题及其解答，供大家参考： 1. 问题1：I2C通讯一个主机最多能挂载多少个从机？回答1：I2C从机的地址长度是7bit，而不是8bit。第8个bit是“读写位”，代表是读操作还是写操作。因此，理论上一个主机可以挂载2到7个从机，即128个。但实际上，由于总线寄生电容的影响，一般最多不超过8个，总线电容控制在400pF以内。 2. 问题2：I2C通讯为什么需要上拉电阻，上拉电阻的取值原则是什么？回答2：I2C协议中，空闲时总线为高电平，且在通讯过程中存在应答机制，主机和从机均可拉低SDA总线。因此，I2C通讯接口一般设计为开漏输出结构，必须上拉电阻，让总线维持高电平。上拉电阻过大会导致波形上升沿变慢，影响通讯质量；上拉电阻过小会导致低电平时灌入芯片的电流过大，损坏芯片。 3. 问题3：I2C通讯的速率一般为多少，传输距离大约多长？回答3：I2C通讯是一种低速率通讯，一般在100k~400kHz。少部分情况下会使用更高速率，如1MHz。一般I2C通讯距离不宜超过2m。过长的通讯距离会导致总线寄生电容增加，通讯波形上升沿变缓，可适当通过降低速率或减少上拉电阻改善。 4. 问题4：I2C通讯中，主机如何告知从机接下来要执行读操作还是写操作？回答4：主机在传输7bit从机地址后，会紧接着传输一个读写位（第8位）。第8位高电平代表“读”，低电平代表“写”。发送完读写位后，主机释放总线，并等待从机拉低第9位。如果从机没有拉低第9位，主机视为无应答，通讯失败。 5. 问题5：I2C通讯失败的分析思路有哪些？回答5：1）借助示波器/逻辑分析仪，测量主机发出的波形是否抵达从机；2）检查波形的高电平、低电平是否符合要求，是否出现“高电平过低”或“低电平过高”的情况；3）检查波形上升沿、下降沿、高低变化是否符合芯片的时序要求；4）通过波形检查主机发出的地址位是否正确；5）检查第9位从机是否有应答；6）若从机有应答，进一步检查主机发出的控制byte是否正确。 6. 问题6：I2C通讯中，从机的地址是如何确定的？回答6：I2C从机的地址是由硬件地址和软件地址共同决定的。硬件地址是通过电路设计固定的，而软件地址则是通过编程设置的。在具体应用中，需要根据实际情况确定从机的地址。希望这些问题及解答能帮助你更好地准备I2C通讯相关的面试！

𐟔祤稉𚤸Ž东成电动工具质量大比拼𐟔犰Ÿ” 想要了解大艺和东成电动工具的质量对比吗？让我们来一探究竟！ 𐟛 ️ 理论部分：电子领域相关人物及科技时事电流、电压、电阻、欧姆定律、导体、半导体电路、串联电路、并联电路模拟量信号和数字量信号程序设计的三种基本结构及程序流程图的绘制主控板、面包板、杜邦线、引脚二极管、三极管、光敏电阻上拉电阻、下拉电阻、内部上拉电阻数字信号相关传感器、引脚和模块模拟信号相关传感器、引脚和模块控制模块、数学类模块、逻辑判断模块、文本类模块、变量 𐟔砥𗵩ƒ襈†： +5V 上拉电阻，打印这个管脚的值，其数字引脚7 接Arduino，开关闭合时，信号引脚通过电阻与5V电源相连接，信号引脚有关函数digitalRead的返回值为1。当按键开关闭合时，信号引脚通过电阻与GND相连接，信号引脚有关函数digitalRead的返回值为0。 𐟔砩”™误解法：当按键开关断开时，信号引脚既没有接5V，也没有接地，这种情况称为“悬空”，此时，digitalRead的返回值是不确定的，可以是高电平，也可以是低电平，所以这种接法返回的数据值不可用。当开关闭合时，电源直接与地直接相连，此时可能造成短路。 𐟔砥Œ步练习：定义：在ATmega328控制器内部集成有个阻值为20K的上拉电阻。使用：启用内部上拉电阻，需要通过将编程环境中的pinMode设为INPUT_PULLUP来启用。按键按下后LED点亮按键按下后LED灯熄灭按键按下后LED灯闪烁按键按下后，LED灯状态不确定，可能点亮也可能熄灭当按键断开和闭合时，由上图中可知，当按键开关断开时，digitalRead函数的返回值为0。正常情况下，程序数字输入引脚4输入电压为2.5V时，串口监视器的返回值是1。 𐟛 ️ 现在，你对大艺和东成电动工具的质量有了更清晰的了解了吗？选择适合你的工具，让工作更高效！

嵌入式编程面试必备知识点清单 1. 𐟒᥆…存映射的原理：解释内存映射的概念及其在嵌入式编程中的应用。 𐟔„指针与引用的区别：详细说明指针和引用在C++中的不同之处。 𐟓Š数组与链表的区别：探讨数组和链表在数据存储上的优缺点。 𐟓቉C总线与上拉电阻：解释IIC总线为何需要上拉电阻，以及开漏输出的作用。 𐟌MQTT通信过程：描述MQTT协议的通信流程及其在嵌入式系统中的应用。 𐟔„Linux同步机制：探讨在Linux系统中实现同步的几种方法。 𐟌TCP与UDP的应用场景：分析TCP和UDP在不同场景下的适用性。 𐟕𕯸‍♂️野指针的概念：解释什么是野指针，以及如何避免野指针的产生。 𐟔’互斥锁的作用：阐述互斥锁在多线程编程中的作用。 𐟓数组与指针的区别：对比数组和指针在C语言中的使用场景。 𐟚멘𒦭⩇复引用头文件：探讨如何在C++中避免重复引用头文件。 𐟚€栈与队列的区别：解释栈和队列在数据结构上的差异。 𐟚뤸�� 递参数的限制：说明为什么中断不能传递参数。 𐟓⤸𒥏㦕𐦍禠𜥼：描述串口通信中的数据帧格式。 𐟔„中断的概念：解释中断在嵌入式编程中的作用。 𐟌static关键字的作用：探讨static关键字在C语言中的作用。 𐟔„中断的执行过程：详细说明中断从触发到执行的全过程。 𐟐˜多态的概念：解释多态在C++中的概念及其应用。 𐟒𞃨ﭨ耥†…存分配方式：列举C语言中的几种内存分配方式。 𐟓struct与class的区别：对比struct和class在C++中的使用场景。 𐟚륇𝦕𐤸Ž中断的区别：说明函数和中断在嵌入式编程中的不同之处。 𐟚먇ꦗ‹锁与信号量的区别：解释自旋锁和信号量在多线程编程中的差异。 𐟔„判断链表是否有环：探讨如何判断链表中是否存在环。 𐟚뤽🧔襤š线程的注意事项：说明在使用多线程时需要注意的问题。 𐟓实现strcpy函数：编写一个简单的strcpy函数实现。 𐟓实现strcat函数：编写一个简单的strcat函数实现。

STM32 GPIO：数字全能王！ 𐟔 GPIO口是什么？ GPIO，全称是General-purpose input/output，即通用输入输出端口。简单来说，GPIO口就像是STM32的小嘴巴和小耳朵，让我们能够与外界进行交流！𐟗㯸 𐟔Œ GPIO口的基本功能 GPIO口有两个主要功能：输入和输出。输入功能：就像小耳朵，可以监听外部设备的声音（电平变化）。例如，将GPIO口连接到按键上，通过检测电平的高低变化来判断按键是否被按下。𐟎›️ 输出功能：就像小嘴巴，可以向外部设备发送指令（高低电平）。例如，将GPIO口接到LED灯上，通过控制电平的高低来控制LED灯的亮灭。𐟒ኊ𐟎› GPIO口的八种工作模式 STM32的GPIO口非常灵活，有八种不同的工作模式，可以满足各种需求！浮空输入模式：就像一个自由的灵魂，没有上拉也没有下拉电阻，电平状态完全由外部决定。𐟌쯸 上拉输入模式：内部有一个上拉电阻，当外部没有连接时，默认电平是高电平。就像是一个永远积极向上的小伙伴！𐟚€ 下拉输入模式：内部有一个下拉电阻，当外部没有连接时，默认电平是低电平。就像是一个总是保持低调的小伙伴！𐟕𕯸‍♂️ 模拟输入模式：这个模式下，GPIO口可以接收模拟信号，然后送给ADC（模数转换器）进行处理。就像是一个超级敏感的小耳朵，可以听到微弱的声音！𐟑‚ 开漏输出模式：这个模式下，GPIO口可以输出低电平，但输出高电平时是高阻态，需要外部上拉电阻。就像是一个害羞的小伙伴，需要别人来鼓励才能发声！𐟘” 推挽输出模式：这个模式下，GPIO口可以输出强高电平和强低电平，驱动能力超强！就像是一个自信满满的小伙伴，大声说出自己的想法！𐟗㯸开漏复用输出模式：这个模式下，GPIO口可以被配置为一些特定的功能，比如I2C通信的SCL时钟线。就像是一个多才多艺的小伙伴，既能唱歌又能跳舞！𐟎튦Ž覌𝥤用输出模式：和开漏复用输出模式类似，但输出的是强电平信号。就像是一个超级有力的小伙伴，无论做什么都充满力量！𐟒ꊊ通过这些灵活的配置，GPIO口可以适应各种复杂的电子项目需求，是数字世界中的万能钥匙！

I2C为什么要加上拉电阻？𐟤” I2C是一种开放漏极（open-drain）或开集电极（open-collector）的通信协议，它的工作原理决定了为什么需要上拉电阻。简单来说，I2C的驱动器（无论是主设备还是从设备）只能将数据线（SDA）和时钟线（SCL）拉低到低电平（逻辑0），但不能主动将它们拉高到高电平（逻辑1）。在I2C通信中，SDA和SCL在空闲状态下应该处于高电平。为了实现这一点，需要在总线的SDA和SCL线上添加上拉电阻。当总线上的所有驱动器都处于不工作状态（高阻态）时，这些上拉电阻会将信号线拉升至电源电压，确保线路保持高电平。当需要发送低电平信号时，设备会通过将信号线连接到地，从而克服上拉电阻，使信号线达到低电平。当设备不再驱动线时，信号线会再次被上拉电阻拉回到高电平。具体来说，上拉电阻的作用包括以下几个方面：确保信号线在空闲时保持高电平：I2C总线在空闲时要求信号线为高电平状态，上拉电阻实现了这一功能。防止浮空状态：没有上拉电阻时，SDA和SCL线在设备不驱动时可能处于不确定的状态，上拉电阻可以防止这种浮空状态，确保信号线有明确的电平。适应多设备通信：I2C总线允许多个设备连接在同一条总线上，任何一个设备都可以驱动总线。上拉电阻使得每个设备都可以在不工作时保持总线的高电平，确保通信的可靠性。一些总线有输出输出接口，本质就是OC或OD的接口。I2C总线就是典型的OD输出结构的应用，典型的I2C电路都有上拉电阻。I2C接口的SCL与SDA都是OD输出结构输出，这样的好处是可以作为双向数据总线。OC、OD电路往往是刚刚说的输入输出管脚，然而一些总线的I/O就是一些双向数据的信号，其实就是把输入和输出短接在一起，然后把输出做成OC或OD。这样处理不单用一根信号实现了双向数据，既可以输出又可以输入，同时解决了双向数据如果同时发送带来的数据冲突的问题。一般来说，芯片的输出管脚是推挽结构。如果两个芯片的推挽结构输出管脚连接在一起，某一个时刻两个芯片同为输出，一个如果输出为高、一个输出为低，则可能出现短路的现象，工作中称为“总线冲突”。用OC、OD电路可以避免短路，所有绝大多数总线都是采用这种方式设计，如I2C、LPC、PCI等总线的输入输出管脚都是这样的管脚类型。也有些总线方式，I/O端口不需要外接，是芯片内置了上拉电阻。

𐟔 探秘上拉电阻与下拉电阻 𐟤” 你是否对电路中的上拉电阻和下拉电阻感到好奇？它们在电路设计中可是起着大作用哦！𐟒ኊ𐟔頤𘻨恤𝜧”诼š 1️⃣ 确定电平状态：没有外部信号时，它们能将电路节点稳定在高电平或低电平上，通常是电源电压或地电位。 2️⃣ 防止浮空：避免输入引脚在没有驱动信号时处于不确定状态，导致电平不稳定。 3️⃣ 逻辑电平转换：在某些情况下，上拉电阻还能帮助实现不同电压域间的逻辑电平转换呢！ 𐟌𐠥𚔧”襮ž例： - 𐟎›️ 按钮输入电路：按键未按下时，通过上拉电阻保持高电平；按键按下时，则拉低到低电平。（下拉电阻则相反） - 𐟔„ I2C总线：SDA和SCL线需要上拉电阻确保空闲时为高电平。 - 𐟧 逻辑电路：通过下拉电阻确保未连接输入引脚的默认状态为低电平。 𐟒ᠧŽ𐥜褽对上拉电阻和下拉电阻有了更深入的了解吧！它们在电路稳定与逻辑转换中扮演着重要角色。𐟔瀀

STM32入门：GPIO详解 GPIO基础首先，我们来聊聊GPIO（General Purpose Input/Output）的基础知识。GPIO是一种通用的输入输出接口，用于连接外部设备。在STM32微控制器中，GPIO位结构非常重要。每个GPIO引脚都有一个保护二极管，这个二极管的作用是防止外部干扰。此外，上拉电阻和下拉电阻的原理也给初始电平提供了一个默认值。施密特触发器施密特触发器也是一个有趣的概念。它是一种特殊类型的触发器，当输入信号超过上限或低于下限时，触发器会发生转变。这个原理在嵌入式系统中非常有用，特别是在处理噪声和干扰时。输出控制方式输出控制有三种方式：推挽、开漏和关闭。推挽模式是两种MOS管都工作，开漏模式只有N-MOS工作。I2C通信引脚也使用开漏模式，这样可以避免干扰。这个部分我们会后期再详细学习。三极管导通与截止三极管导通和截止的问题也很重要。只要看箭头，一边是正一边负就可以导通。这个原理在嵌入式系统中非常基础，但也很关键。希望这些基础知识能帮助大家更好地理解嵌入式系统。后续我会继续分享更多内容，敬请期待！𐟓š

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