上拉電阻與下拉電阻
1 基礎知識
1.1 三極管
三極管的類型有兩種：PNP與NPN
三極管的簡化理解：
基極（B）是一個開關，
當開關打開時，集電極（C）與發射極（E）就導通了；
當開關閉合時，集電極（C）與發射極（E）就斷開了。
導通方向的判定：
（NPN管）箭頭是C指向E，電流就從C流向E；
（PNP管）箭頭是E指向C，電流就從E流向C，要注意控制端電流的方向。
1.2 場效應晶體管
場效應管的電流方向：
N型溝道場效應管漏極電流是從D流向S的；
P型溝道場效應管漏極電流是從S流向D的；
G上沒有電流，場效應管是通過電壓控制導通與關斷的。
2 輸出模式
2.1 開集輸出
單片機在輸出模式下，集電極直接與輸出相連就叫開集輸出。
2.2 開漏輸出
單片機在輸出模式下，漏極直接與輸出相連就叫開漏輸出。
2.3 推挽輸出
推挽輸出的電路如下圖所示。
推挽輸出電路由一個NPN三極管和一個PNP三極管組成。
在任何時刻只有一個管子導通。
Q3導通時，輸出高電平；
Q4導通時，輸出低電平。
3 上拉電阻
3.1 P1口
下圖是AT89S51單片機的P1管腳結構圖，內部自帶上拉電阻。
下圖是STC90C51RC-RD P1/P2/P3/P4口的結構
對於上圖的解釋：
1.柵極畫圓圈表示PMOS管，不畫圓圈表示NMOS管。PMOS管低電平導通，NMOS管高電平導通，反之截止。
2.一導線穿過去表示這兩個場效應管的G極是連接在一起的方便畫法。
3.可以理解為帶鎖存功能的寄存器，如果操作端口寄存器=1，當端口外部接地並不會改變寄存器狀態。以常用的按鍵為例：按下為0，松手恢復為1。
4.如果操作端口寄存器=0，畫圈的NMOS管導通，上面三個PMOS管截止，端口到地等效電阻幾十毫歐，可以理解為接地。
在輸出情況下：
當場效應管T導通時，P1.n口為低電平；
當場效應管T不導通時，P1.n口為高電平。
3.2 P0口
當P0作為輸出時
上面一個場效應管是不導通的，下面一個場效應管可以控制導通與不導通。
當下面場效應管導通時，P0.x輸出低電平；
當下面場效應管不導通時，P0.x為高阻態。
當下面場效應管不導通時：
加一個上拉電阻，P0.x就為高電平；
加一個下拉電阻，P0.x就為低電平。
3.3 STM32引腳的結構
STM32管腳在輸入狀態下，需要選擇是上拉（pull up）還是下拉（pull down）。
在上拉的情況下，默認輸入是高電平；
在下拉的情況下，默認輸入是低電平。
轉自：https://www.cnblogs.com/QQ2962269558/p/12623413.html
參考：
如何正確的理解漏極開路輸出跟推挽輸出？
https://www.zhihu.com/question/28512432/answer/41217074
從零學51單片機2-什么是上拉電阻？P0口為什么要加上拉電阻？詳細
https://www.bilibili.com/video/BV1rE411P7hX
電子元件從零到精通-通過實驗深刻理解“上拉電阻”
https://www.bilibili.com/video/BV1C7411L7Np
問幾個關於STC89C51單片機的准雙向口問題