【STM32】I2C为什么要开漏输出和上拉电阻

为什么需要使用开漏输出

防止短路:假设使用推挽结构,多个设备挂在同一总线上,当存在某一设备将某一信号驱动为高电平,而其他设备驱动为低电平,会导致短路,导致器件损坏或降低寿命。对于开漏结构,任何设备都不能将信号线驱动为高电平。

线与:当总线上连接多个设备时,只要有一个设备输出低电平,那么整条总线便处于低电平状态,这时候的总线被称为占用状态,其他设备输出的高电平是无效的。

为什么要上拉电阻

开漏输出的特性就是只能输出低电平和高阻态(高阻态可以理解为通过很大的电阻把输出引脚和MCU芯片内部隔开)。因为每条线上需要使用一个外部的上拉电阻,在输出高阻态时,上拉电阻将总线上拉至高电平。

上拉电阻对I2C信号的影响

对总线而言,上拉电阻越大,信号的上升时间就越长,通信速率就越低,反之亦然。 但电阻也并不是越小越好,阻值过小的话,总线低电平时电阻上的大电流会增加电路的功耗。

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