新手理解的电子IO口
核心思想:把IO口想象成水龙头和阀门
我们先把复杂的电路概念放到一边,想象一个控制水流出的系统:
· 推挽输出:像一个双人操作的水龙头。
· 一个人专门负责打开阀门放水(推),另一个人专门负责打开阀门抽水(挽)。
· 特点:任何时候,水龙头要么在积极放水(输出高电平),要么在积极抽水(输出低电平)。状态非常明确、有力,可以直接驱动LED、蜂鸣器等设备。
· 关键词:能力强、状态确定。
· 开漏输出:像一个只能关闭和放水的单阀门。
· 这个阀门只能做两件事:1. 完全关闭(断开状态);2. 打开让水自然流走(接到地)。
· 它没有主动放水(输出高电平) 的能力。如果你想让它输出高电平(即“不放水”的状态下有确定的水压),就必须在外部接一个“水库”(上拉电阻接到电源)。
· 特点:灵活性高。可以实现“线与”功能(多个阀门并联,只要有一个放水,总线路就是低电平),方便连接多个设备。常见于I2C、单总线等通信协议。
· 关键词:需外援、可并联。
逐个击破专业术语
现在我们把“水”换成“电”。
- 推挽输出
· 电路结构:使用两个开关(通常是MOSFET),一个接到电源(P-MOS,负责“推”),一个接到地(N-MOS,负责“挽”)。
· 工作状态:
· 输出高电平:上管导通,下管断开。电流从电源通过上管流出,主动驱动负载。
· 输出低电平:上管断开,下管导通。电流从负载流入地,主动拉低电平。
· 优点:驱动能力强,高低电平切换速度快。
· 缺点:不能直接实现“线与”(两个推挽输出直接相连,如果一个输出高一个输出低,会形成短路,烧毁电路!)。