在单片机系统中,GPIO口需要一个引脚作为默认电平,这个默认电平一般为高电平或者低电平,而这个引脚需要被保持在这个默认电平上,便需要使用上拉或下拉电阻实现。上拉电阻即将这个引脚连接到电源端,保证其会被拉到高电平。
大多数的单片机在GPIO口默认电平上内置了上拉电阻,在单片机上电后,这些引脚的默认电平就是高电平,可以直接使用。
在单片机上电后,GPIO口的状态就是不确定的,可能会出现高电平或者低电平,因此需要使用上拉电阻将GPIO口固定在一个默认电平上,而内置的上拉电阻就可以很好的解决这个问题。
在使用单片机进行开发时,需要连接很多外设如LCD显示屏、按键、数码管、LED等,这些外设需要使用很多GPIO口实现数据传输和控制。如果每个GPIO口都需要使用外部上拉电阻,那么硬件成本会相应的增加。
而单片机内置了上拉电阻,可以省去大量的外部上拉电阻,减少硬件成本和空间开销。
在外设控制中,有时会出现一些干扰信号,比如电磁干扰、机械震动等,这些干扰信号会产生所谓的“斯密特触发”,使得GPIO口的电平出现抖动。如果GPIO口连接了外部上拉电阻,那么这些抖动信号只会使电平从高电平变成低电平,而不会对系统产生任何负面影响,更不会对单片机的逻辑判断造成影响。
因此,使用上拉电阻可以提高单片机系统的稳定性,避免因外界干扰信号造成的系统异常。