当按键开关处于弹起状态时,其实际上是开路状态,也就是说,按键与开关的两个端口并没有相互连接。这种情况下,如果未做任何处理,开关输入端口(比如单片机的GPIO口)就处于悬空状态,存在电平不确定性,容易受到干扰,可能会导致系统在实际操作中出现异常。
因此,在实际设计中,需要对开关进行上拉或下拉处理,以避免悬空状态的出现。上拉和下拉的选择要根据具体电路设计情况来确定。
上拉和下拉都是指将输入端口连接到高电平或低电平的操作方式。在上拉电路中,将输入端口连接到高电平(通常是VDD),在输出端口保持空置或连接到低电平。反之,在下拉电路中,将输入端口连接到低电平(通常是GND),在输出端口保持空置或连接到高电平。
当开关断开时,如果GPIO口连接到下拉电阻,那么输入端口就会被拉低,并保持在低电平状态。此时,如果把一个开关连接到这个输入端口,当开关闭合时,输入端口电平将变为高电平,即可检测到开关动作。但是如果使用上拉电路,开关断开时,输入端口电平就保持在高电平状态,当开关闭合时输入端口电平变为低电平,此时同样可检测到开关动作。
选择上拉或下拉电路的因素很多,包括工作电源电压、电路频率、电路功耗、设备匹配等,需要根据具体情况进行选择。一般情况下,在输入端口连接到一个开关接口的时候,建议采用上拉电路,这样在开关没有接通时输入端口就能保持在高电平状态,避免了悬空状态的出现,同时还可有效降低占用开关接口的电路功耗。