一、上拉电阻

上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，电阻同时起限流作用。上拉电阻可以提高电路驱动能力。

那么，为什么会有不确定的信号呢？

举个例子：

MCU 的 GPIO 在上电复位后往往默认为 浮空输入（高阻态）。

如果外部没有有效驱动源，引脚就像“天线”，容易耦合噪声 → 电平在 0/1 之间随机跳动。

长走线、连接器、按键开路、开漏/集电极开路输出等都会使线路呈现高阻态。

上拉电阻如何“确定”信号？

硬件做法：在信号线与 VCC 之间接一个电阻 R。

无外部驱动时 → R 提供微弱电流 → 将节点拉向 VCC（逻辑 1）。

外部器件需要发 0 时 → 它只需把线拉到 GND，R 限流即可

二、阻值如何确定？

阻值选择需平衡信号速度、功耗、驱动能力 三大因素，遵循以下计算逻辑：

1. 最小阻值：由驱动端的灌电流能力决定

VOL：输出低电平电压（通常 ≤0.4V）

IOLIOL：驱动端最大允许灌电流（查芯片手册）

示例：

VCC=5VVCC=5V, VOL=0.4V VOL=0.4V, IOL=20mA IOL=20mA（典型MCU GPIO）

→ 实际需 ≥ 230Ω（否则烧毁IO口！）

2. 最大阻值：由信号上升时间和总线电容决定

trisetrise：信号允许的最大上升时间（由通信速率决定）

Cbus：总线总电容（导线电容 + 器件输入电容）

示例（I²C总线）：

速率 100kHz → 要求 trise<1 μstrise<1 μs

Cbus=200 pF，Cbus=200 pF（2个器件 + PCB走线）

→ 实际需 ≤ 2.2kΩ

三、典型场景阻值怎么选

小结口诀

“浮空必上拉，开漏要上拉，长线强上拉，低功耗大阻值。”

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