上拉(Pull Up )或下拉(Pull Down)電阻(兩者統稱為“拉電阻”)最基本的作用是:將狀態不確定的信號線通過一個電阻將其箝位至高電平(上拉)或低電平(下拉),無論它的具體用法如何,這個基本的作用都是相同的,只是在不同應用場合中會對電阻的阻值要求有所不同,從而也引出了諸多新的概念,本節我們就來小談一下這些內容,
如果拉電阻用于輸入信號引腳,通常的作用是將信號線強制箝位至某個電平,以防止信號線因懸空而出現不確定的狀態,繼而導致系統出現不期望的狀態,如下圖所示:

在實際應用中,10K歐姆的電阻是使用數量最多的拉電阻,需要使用上拉電阻還是下拉電阻,主要取決于電路系統本身的需要,比如,對于高有效的使能控制信號(EN),我們希望電路系統在上電后應處于無效狀態,則會使用下拉電阻,
假設這個使能信號是用來控制電機的,如果懸空的話,此信號線可能在上電后(或在運行中)受到其它噪聲干擾而誤觸發為高電平,從而導致電機出現不期望的轉動,這肯定不是我們想要的,此時可以增加一個下拉電阻,
而相應的,對于低有效的復位控制信號(RST#),我們希望上電復位后處于無效狀態,則應使用上拉電阻,
大多數具備邏輯控制功能的芯片(如單片機、FPGA等)都會集成上拉或下拉電阻,用戶可根據需要選擇是否打開,STM32單片機GPIO模式即包含上拉或下拉,如下圖所示(來自ST資料手冊):

根據拉電阻的阻值大小,我們還可以分為強拉或弱拉(weak pull-up/down),芯片內部集成的拉電阻通常都是弱拉(電阻比較大),拉電阻越大,電平能力越小,可以抵抗外部噪聲的能力也越小,拉電阻越小則相應的功耗也越大,因為正常信號要改變信號線的狀態也需要更多的能量,拉電阻越小則表示電平能力越強(強拉),可以抵抗外部噪聲的能力也越強(也就是說,不期望出現的干擾噪聲如果要更改強拉的信號電平,則需要的能量也必須相應加強),但是 在能量消耗這一方面,拉電阻是絕不會有所偏頗的,如下圖所示:

對于上拉電阻R1而言,控制信號每次拉低L都會產生VCC/R1的電流消耗(沒有上拉電阻則電流為0),相應的,對于下拉電阻R2而言,控制信號每次拉高H也會產生VCC/R2R 電流消耗(本文假設高電平即為VCC)
強拉與弱拉之間沒有嚴格說多少歐姆是強弱的分界,一般我們使用的拉電阻都是弱拉,這樣我們仍然可以使用外部控制信號將已經上/下拉的信號線根據需要進行電平的更改,
強拉電阻的極端就是零歐姆電阻,亦即將信號線直接與電源或地相連接,比如,對于EEPROM存盤芯片24C02應用電路,如下圖所示:

其中,E0,E1,E2(地址配置位)在應用中通常都是直接強上拉到電源VCC,或強下拉到GND,因為存盤芯片的地址在系統運行程序中是不會再發生變化的,同樣,芯片的寫控制引腳WC(Write Control)也被強下拉到GND,
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