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推挽输出和开漏输出
推挽输出： 输出逻辑0，则N-MOS激活； 输出逻辑1，则P-MOS激活。 开漏输出： 在不接上拉电阻时， 输出逻辑0，则N-MOS激活； 输出逻辑1，P-MOS不会激活， 不会输出高电平。 在接上拉电阻时， 输出逻辑0，则N-MOS激活； 输出逻辑1，P-MOS激活， 可以输出高电平。 也就是说开漏输出如果不接上拉电阻， 没有输出高电平的能力。 如果需要开漏输出有输出高电平的能力需要接一个上拉电阻。 目前很多单片机GPIO可以通过软件配置上拉电阻。 左图为开漏输出（接上拉电阻）， 右图为推挽输出 |
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开漏输出的作用
防止短路： 在一些情况下（比如总线）， 多个GPIO口可能会连接在同一根线上， 存在某个GPIO输出高电平， 另一个GPIO输出低电平的情况。 如果使用推挽输出， 你会发现这个GPIO的VCC和另一个GPIO的GND接在了一起， 也就是短路了（凉凉了）。 如果换成开漏输出呢？ VCC和GND多了个电阻， 这样电路就是安全的。所以总线一般会使用开漏输出。 线与： 开漏输出还能实现 线与 （自行百度）， 减少一个与门， 简化电路. |
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IIC为什么用开漏输出和上拉电阻
IIC协议支持多个主设备与多个从设备在一条总线上， 如果不用开漏输出， 而用推挽输出， 会出现主设备之间短路的情况。 至于为什么需要上拉电阻， 那是因为IIC通信需要输出高电平的能力。 为了实现多个主设备抢占总线时的仲裁.IIC只有两根线（SCL和SDA）， 怎么判断哪个主设备占用总线（当然是先来后到了）。 假设主设备A需要启动IIC， 他需要在SCL高电平时， 将SDA由高电平转换为低电平作为启动信号。 主设备A在把SDA拉高后， 它需要再检查一下SDA的电平。 为什么？ 因为线与。 如果主设备A拉高SDA时， 已经有其他主设备将SDA拉低了。 由于 1 & 0 = 0 那么主设备A在检查SDA电平时， 会发现不是高电平， 而是低电平。 说明其他主设备抢占总线的时间比它早， 主设备A只能放弃占用总线。 如果是高电平， 则可以占用。 这就是开漏输出在IIC通信中的另一个作用。 SDA是高电平， 说明主设备A可以占用总线， 然后主设备A将SDA拉低， 开始通信。 SDA是低电平， 说明有人已经捷足先登了， 主设备A不能占用总线， 结束通信。 因此， 模拟IIC一定要将GPIO端口设置为开漏输出并加上上拉电阻。（硬件IIC会自动配置为开漏输出）。 |
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