STM32单片机在I2C通信中如何选择推挽输出与开漏输出，以及它们如何配合上拉电阻和外部MOSFET实现电平转换？

在STM32单片机的I2C通信设计中，选择推挽输出还是开漏输出取决于具体的应用需求和电气特性。推挽输出因其能提供稳定的高电平和低电平输出，通常用于当STM32直接驱动I2C总线设备时。而开漏输出由于其“线与”特性，适合多主机系统或者在不同电源电平的设备间进行通信时使用。

参考资源链接：[STM32学习笔记：推挽与开漏输出解析](https://wenku.csdn.net/doc/1cqnsavjf9?spm=1055.2569.3001.10343)

为实现电平转换，当STM32的I/O电平与I2C设备电平不匹配时，例如STM32工作在3.3V电平而I2C设备工作在5V电平时，可以通过外部上拉电阻将STM32的I/O引脚电平提升到5V。具体来说，STM32的开漏输出引脚通过上拉电阻连接到5V电源，当STM32输出低电平时，由于开漏输出特性，可以将总线拉低到接近地电平，而当输出高电平时，上拉电阻将总线电平拉高到5V。另外，可以使用外部MOSFET来替代上拉电阻，利用MOSFET的栅极驱动能力，提高驱动电流和信号强度。

为了确保通信的稳定性，在设计中应考虑I2C总线的负载能力和电容特性，以及适当的上拉电阻值。上拉电阻值过大会导致信号上升沿变慢，而值过小则会造成过大的静态电流。一般而言，选择1.5kΩ到4.7kΩ的电阻值可以得到一个较好的折中方案。

总的来说，STM32单片机在I2C通信中使用推挽输出与开漏输出时，需要考虑到电平匹配、负载能力、电容效应和信号完整性等因素。《STM32学习笔记：推挽与开漏输出解析》提供了关于推挽输出与开漏输出的详细分析和使用技巧，特别是针对I2C通信和电平转换的应用场景，建议深入阅读以获得更全面的理解和应用。

参考资源链接：[STM32学习笔记：推挽与开漏输出解析](https://wenku.csdn.net/doc/1cqnsavjf9?spm=1055.2569.3001.10343)