在使用单片机时,我们常常需要使用外部电阻拉高、拉低单片机的引脚,以达到控制电路的效果。但是在某些情况下,单片机内部已经具有了上拉电阻,供我们使用,这就是内部上拉。那么,单片机内部上拉是在什么情况下使用呢?下面我们从几个方面进行详述。
输入端口的上拉电阻是指单片机内部集成了一个可控上拉电阻(通常为30KΩ或50KΩ),当端口未连接外部电源时,可以自动拉高到高电平状态。这种情况下,若我们在外部不拉电阻,而是将输入信号直接接到单片机上,则单片机输入端口会因为内部上拉电阻的作用,处于高电平状态。
内部上拉电阻可以在程序中直接使用。例如,使用STM32的库函数GPIO_Init()函数初始化GPIO时,我们可以打开GPIO_InitTypeDef结构体中的GPIO_PuPd参数,设置为GPIO_PuPd_UP,表示将GPIO的上拉寄存器打开,即可启用内部上拉电阻。
开漏输出是指单片机输出的引脚除了具有输出电平的高低电平之外,还可以为高阻态,即三态。开漏输出时,单片机内部的输出引脚上没有上拉电阻,因此需要外部加上上拉电阻。但是,在特定情况下,单片机提供了可以使用的内部上拉电阻,方便我们操作。
使用内部上拉电阻时,我们可以在代码中直接设置GPIO的输出模式,选择开漏模式并设置GPIO_PuPd为GPIO_PuPd_UP。此时,单片机会自动在开漏输出情况下,加上内部上拉电阻,省去外部电路元器件的使用。
I2C总线上拉是指在实际应用I2C通信时,需要通过外部电路加上上拉电阻。但在一些单片机上,内部已经提供了可控上拉电阻,方便我们使用I2C总线。
在使用I2C总线时,我们需要先初始化GPIO引脚,然后使用I2C_Init()函数初始化I2C模块,并设置相应的I2C时序参数。在初始化I2C模块时,我们可以直接将I2C的GPIO初始化结构体中的GPIO_PuPd设置为GPIO_PuPd_UP,开启内部上拉电阻。然后,在I2C通信时,我们只需要配置I2C的外设和参数即可。
当单片机在使用定时器计数时,需要将外部信号接到定时器输入端口上。这在实际操作中,也需要使用外部上拉电阻。但是,在单片机内部已经提供可控上拉电阻的情况下,我们就可以省去外部电路的搭建。
对于定时器输入端口上拉,我们只需要在程序中直接设置GPIO的输入模式,并将GPIO_PuPd设置为GPIO_PuPd_UP即可。此时,单片机内部提供的可控上拉电阻会自动帮我们解决上拉的问题,方便我们使用定时器计数。
单片机内部上拉电阻,是方便我们操作的重要工具。在实际应用中,只要根据不同的情况,选择恰当的上拉方式,就可以轻松应对各种电路控制需求。