嵌入式基础——上拉电阻与下拉电阻

嵌入式基础——上拉电阻与下拉电阻

刚接触单片机和GPIO的时候，很多人都会遇到一个问题：

为什么引脚不接东西时，读到的电平会忽高忽低？

这时候就轮到两个经典电路元件登场了：

上拉电阻 和 下拉电阻。

别担心，它们并不神秘，本质上只是“让引脚不要悬空”的小工具。

1. 上拉电阻和下拉电阻是什么？

首先，它们的共同点很简单：

上拉电阻和下拉电阻，本质上都是普通电阻。

区别在于：

电阻的一端接GPIO引脚，另一端接哪里不同。

上拉电阻（Pull-up）

一端接GPIO，一端接电源正极（VCC，例如3.3V）：
VCC ── 电阻 ── GPIO

它的作用是：
当引脚没有被其他电路驱动时，把GPIO“拉”到高电平。

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下拉电阻（Pull-down）

一端接GPIO，一端接地（GND）：

GPIO ── 电阻 ── GND

它的作用是：
当引脚悬空时，把GPIO“拉”到低电平。

注：这里的GPIO一般指单片机的输入引脚。

2. 为什么需要上拉/下拉电阻？

要理解它们的作用，我们必须先搞清楚一个关键点：

GPIO在输入模式下可能会“悬空”

当GPIO配置成输入时，它本身不会主动输出高电平或低电平。

这时候引脚可能处于一种状态：

高阻态（悬空态）

也就是：

• 没有接VCC
• 没有接GND
• 电平完全不确定

这种状态下，引脚电压容易受到干扰：

• 手靠近都会变
• 外部噪声会影响
• MCU读到的值可能随机跳变

结果就是：

你明明什么都没按，程序却读到了1。

3. 上拉电阻和下拉电阻有什么用？

一句话总结：

上拉/下拉电阻的作用是：给输入引脚提供一个默认电平，避免悬空导致误触发。

上拉电阻的作用

当GPIO没有外部驱动时：

• 默认读到 1（高电平）

不确定 → 稳定为 1

下拉电阻的作用

当GPIO没有外部驱动时：

• 默认读到 0（低电平）

不确定 → 稳定为 0

4. 上拉电阻一般取多大？

嵌入式中常见取值：

• 1kΩ ~ 10kΩ

它们的特点是：

• 电流很小
• 只提供“默认状态”
• 不影响正常输出驱动

5. 总结

最后我们用一句话结束：

上拉电阻和下拉电阻的本质，就是防止GPIO输入引脚悬空，为其提供一个稳定的默认逻辑电平。

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