电路图分析：GPIO推挽输出 + 开漏输出

在这篇文章中，小编将为大家带来GPIO的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、什么是GPIO

GPIO（英语：General-purpose input/output），通用型之输入输出的简称，功能类似8051的P0—P3，其接脚可以供使用者由程控自由使用，PIN脚依现实考量可作为通用输入（GPI）或通用输出（GPO）或通用输入与输出（GPIO），如当clk generator, chip select等。

既然一个引脚可以用于输入、输出或其他特殊功能，那么一定有寄存器用来选择这些功能。对于输入，一定可以通过读取某个寄存器来确定引脚电位的高低；对于输出，一定可以通过写入某个寄存器来让这个引脚输出高电位或者低电位；对于其他特殊功能，则有另外的寄存器来控制它们。

二、GPIO推挽输出和开漏输出电路图分析

推挽输出：

可以输出高，低电平，连接数字器件。

输出 0 时，N-MOS 导通，P-MOS 高阻，输出0。

输出 1 时，N-MOS 高阻，P-MOS 导通，输出1（不需要外部上拉电路）。

开漏输出： 输出端相当于三极管的集电极。 要得到高电平状态需要上拉电阻才行。适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)。

输出 0 时，N-MOS 导通，P-MOS 不被激活，输出0。

输出 1 时，N-MOS 高阻， P-MOS 不被激活，输出1（需要外部上拉电路）；可以读IO输入电平变化，此模式可以把端口作为双向IO使用。

推挽电路：  上面的三极管是N型三极管，下面的三极管是P型三极管，请留意控制端、输入端和输出端。  当Vin电压为V+时，上面的N型三极管控制端有电流输入，Q3导通，于是电流从上往下通过，提供电流给负载。 经过上面的N型三极管提供电流给负载（Rload），这就叫「推」。  当Vin电压为V-时，下面的三极管有电流流出，Q4导通，有电流从上往下流过。

经过下面的P型三极管提供电流给负载（Rload），这就叫「挽」。  以上，这就是推挽（push-pull）电路。 那么什么是开漏呢？ 要理解开漏，可以先理解开集。  如图，开集的意思，就是集电极C一端什么都不接，直接作为输出端口。  如果要用这种电路带一个负载，比如一个LED，必须接一个上拉电阻，就像这样。

当Vin没有电流，Q5断开时，LED亮。  当Vin流入电流，Q5导通时，LED灭。 开漏电路，就是把上图中的三极管换成场效应管（MOSFET）。  N型场效应管各个端口的名称：

场效应管是电压控制型元器件，只要对栅极施加电压，DS就会导通。 结型场效应管有一个特性就是它的输入阻抗非常大，这意味着：没有电流从控制电路流出，也没有电流进入控制电路。没有电流流入或流出，就不会烧坏控制电路。 而双极型晶体管不同，是电流控制性元器件，如果使用开集电路，可能会烧坏控制电路。 这大概就是我们总是听到开漏电路而很少听到开集电路的原因吧？因为开集电路被淘汰了。 有人说，开漏单刀单置，推挽单刀双置，这样理解也有一定的道理。

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