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    众所周知,STM32当复位以后,gpio默认是高阻状态,也就是浮空输入。

    由STM32切换到LPC1788,发现LPC的IO未初始化时输出高电平,初始化后才能拉低,这样和STM32的设计就不兼容了。

    分析

    查LPC数据手册后,发现:

    复位状态为输入模式,上拉模式。

    后面也有具体说明,IO口的默认配置为带上拉的输入模式。由一个弱MOS提供弱上拉能力。

    解决

    1、既然是内部带了弱上拉,那么可以直接外部加稍微强一点的下拉,把电平拉下来。经过试验外部加5.1K的下拉电阻即可把电平拉到0.3V,可满足我的需求。

    2、可以外加反向电路,把默认的高电平变为低电平。

     

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  • 比较器没有输出,不能输出高电平 以常用的比较器LM339为例,它的输出端一直是低电平,无论输入的电平怎样变化,输出始终是低电平,怎么回事呢? 我们来看一下它的文档,下图是其内部电路原理图。 可以看到OUT脚是...

    比较器没有输出,不能输出高电平

    以常用的比较器LM339为例,它的输出端一直是低电平,无论输入的电平怎样变化,输出始终是低电平,怎么回事呢?

    我们来看一下它的文档,下图是其内部电路原理图。
    在这里插入图片描述
    可以看到OUT脚是集电极开路输出,也就是常说的OC输出,内部没有上拉电阻。所以,当我们的电路外围没有设计上拉电阻的时候,OUT脚始终会是低电平。

    下图是厂家给出的参考设计:
    在这里插入图片描述
    可见除了有一个上拉电阻外,还有一个对地的负载电容,其容量是15pF。选择合适的上拉电阻阻值,使流过的电流为1uA~4mA,一般选10K就可以了。

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  • 当逻辑门输出端是低平时,灌入逻辑门的电流称为灌电流,灌电流越大,输出端的低 电平就越。由三极管输出特性曲线也可以看出,灌电流越大,饱和压降越大,低电平越大。 然而,逻辑门的低电平是有一定限制的,它有...

    当逻辑门输出端是低电平时,灌入逻辑门的电流称为灌电流,灌电流越大,输出端的低
    电平就越高。由三极管输出特性曲线也可以看出,灌电流越大,饱和压降越大,低电平越大。
    然而,逻辑门的低电平是有一定限制的,它有一个最大值 UOLMAX。在逻辑门工作时,不允许
    超过这个数值, TTL 逻辑门的规范规定 UOLMAX≤0.4~0.5V(STC15 的 UOLMAX为 0.7V)。所以,灌
    电流有一个上限。
    当逻辑门输出端是高电平时,逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出,这个电流称为拉
    电流。拉电流越大,输出端的平就越低高电。这是因为输出级三极管是有内阻的,内阻上的
    电压降会使输出电压下降。拉电流越大,输出端的高电平越低。然而,逻辑门的高电平是有
    一定限制的,它有一个最小值 UOHMIN。在逻辑门工作时,不允许超过这个数值, TTL 逻辑门的
    规范规定 UOHMIN≥2.4V(STC15 的 UOLMAX为 1.8V)。所以,拉电流也有一个上限。

    在集成电路中,吸电流、拉电流输出和灌电流输出是一个很重要的概念。拉即泄,主动
    输出电流,是从输出口输出电流;灌即充,被动输入电流,是从输出端口流入;吸则是主动
    吸入电流,是从输入端口流入。
     

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  • 1.灌电流、拉电流 单片机的引脚,可以用...如下图2所示:单片机输出高电平时,则允许外部器件从单片机拉出电流,这个电流称为“拉电流”,外部负载电路称为“拉电流负载”。 1.2驱动能力 从AT89C51单片机的PDF...

    1.灌电流、拉电流

    单片机的引脚,可以用程序来控制输出高、低电平,这些可算是单片机的输出电压。但是程序控制不了单片机的输出电流。单片机的输出电流,很大程度上是取决于引脚上的外接器件。

    1.1简介

    如下图1所示:单片机输出低电平时,将允许外部器件向单片机灌入电流,这个电流称为“灌电流”,外部负载电路称为“灌电流负载”;

    如下图2所示:单片机输出高电平时,则允许外部器件从单片机拉出电流,这个电流称为“拉电流”,外部负载电路称为“拉电流负载”。

    1.2驱动能力

    从 AT89C51 单片机的 PDF 手册文件中可以看到,稳态输出时,“灌电流”的上限为:

    Maximum IOL per port pin: 10 mA;
    Maximum IOL per 8-bit port:Port 0: 26 mA,Ports 1, 2, 3: 15 mA;
    Maximum total I for all output pins: 71 mA.

    这里是说:
    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;
    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。

    当这些引脚“输出高电平”的时候,单片机的“拉电流”能力太差了,竟然不到 1 mA。

    结论:单片机输出低电平的时候,驱动能力尚可,而输出高电平的时候,就没有输出电流的能力

    2.灌电流负载、拉电流负载

            图1中,是灌电流负载。单片机输出低电平时,LED亮;输出高电平的时候,那就什么电流都没有,此时就不产生额外的耗电。

            图2中,是拉电流负载。单片机输出低电平的时候,LED不亮,此时VCC通过R2把电流全部灌进单片机IO口,并且电流是5ma;单片机输出高电平的时候,VCC通过R2将电流注入到LED中,LED 亮。LED 不发光的时候,上拉电阻给的电流全部灌入单片机的引脚了!

             如果在一个 8 位的接口,安装了 8 个 1K 的上拉电阻,当单片机都输出低电平的时候,就有 40mA 的电流灌入这个 8 位的接口!如果四个 8 位接口,都加上 1K 的上拉电阻,最大有可能出现 32 × 5 = 160mA 的电流,都流入到单片机中!这个数值已经超过了单片机手册上给出的上限。此时单片机就会出现工作不稳定的现象。而且这些电流,都是在负载处于无效的状态下出现的,它们都是完全没有用处的电流,只是产生发热、耗电大、电池消耗快...等后果。

    综上所述,灌电流负载,是合理的;而“拉电流负载”和“上拉电阻”会产生很大的无效电流,并且功耗大

    3.上拉电阻

              上拉电阻为拉电流负载提供电流。对于 LED,如果加大电阻,将使电流过小,发光暗淡,就失去发光二极管的作用了。在图2中,假如单片机输出的高电平是3V,此时R2两端的电压差为5V-3V=2V。经过R2的电流为I=2V/1K=2ma,这一部分电流将全部流入LED。如果加大电阻,上拉电阻提供的电流将会减小。上拉电阻的大小一般选择在1K-10K之间就行。

    4.综述

    设计单片机的负载电路,应该采用“灌电流负载”的电路形式,以避免无谓的电流消耗。

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单片机高电平输出电流