STM32学习：推挽与开漏输出解析及I2C应用

"这篇文档是关于单片机STM32的学习笔记，主要讨论了推挽输出与开漏输出的区别，并且涉及到了不同电压设备之间的连接问题以及开漏电路的特点和应用，尤其在I2C总线中的作用。" 在单片机系统中，输出类型分为推挽输出和开漏输出，这两种输出方式各有特点。推挽输出是一种能够提供高电平和低电平的输出方式，可以直接驱动数字器件。它通过两个互补的三极管控制，使得在任何时刻只有一个三极管导通，从而实现高电平或低电平的输出。推挽输出的优势在于其既能向负载灌电流，也能从负载抽取电流，因此在需要驱动较大电流的场合较为适用。 相比之下，开漏输出则不提供高电平输出，其输出端相当于三极管的集电极或MOSFET的漏极。要使开漏输出呈现高电平状态，需要外接上拉电阻。开漏输出适合于电流型驱动，其吸收电流的能力较强，但不能直接输出高电平。开漏电路的一个重要应用是实现“线与”逻辑，即多个开漏输出连接在一起，只要其中一个输出低电平，整体线路就呈现低电平，常用于I2C、SMBus等总线协议。 当面临不同电压设备的连接问题时，例如3.3V和5.0V的IC，需要考虑设备的电压兼容性。部分3.3V的器件可能具有5V兼容性，可以直接连接。若不兼容，可以采用电压转换器件，如TPS76733，它能将5V输入转换为3.3V输出，确保不同电压设备之间的通信正常。 开漏电路的几个显著特点包括：1) 减轻了IC内部的驱动负担，驱动电流主要由外部电源提供；2) 可以将多个开漏输出连接在同一条线上，实现逻辑“与”；3) 上拉电源的电压可调节，从而改变传输的逻辑电平；4) 若无外部上拉电阻，开漏Pin只能输出低电平。 在I2C总线中，正是利用了开漏电路的这些特性，通过上拉电阻和线路的电压变化来判断总线是否被占用。当总线上的任意设备将数据线拉低时，表示有数据传输，而总线空闲时，上拉电阻将线路拉至高电平。因此，了解和掌握推挽输出与开漏输出的特性及其应用，对于理解和设计单片机系统，特别是涉及多设备通信的系统，具有重要意义。