Я хочу зрозуміти концепцію відкритих зливних портів, таких як порт P0 мікроконтролера 8051. Чому нам потрібно підключати піднімаючі резистори до порту P0?
Я маю основні знання про MOSFET та інші електронні пристрої.
Відповіді:
Ігнорування прийомів і виходів того, як працюють мосфети. Вихід діє як перехід на землю. Він не може виробляти високий (+ 5 В) сигнал самостійно. Підтягуючий резистор використовується так, що при відкритому вимикачі вихід буде високим. Коли перемикач закритий, вихід буде низьким (0 В)
Існує два поширених програми відкритого зливу (або у відкритому колекторі, у випадку BJT):
1) Підключення більше одного виходу до тієї ж лінії. Це називається провідним-АБО. Наприклад, у вас може бути звичайно високий штифт скидання на пристрої, який скидається як із штифта мікроконтролера, так і з іншого джерела, скажімо, кнопки. Штифт для скидання підв'язується високо резистором, що підтягується. Мікроконтролер налаштований як вихід з відкритим зливом. Кнопка при натисканні прив’язується до землі. Якщо або мікроконтролер виведе свій вихід до 0, або натискається кнопка, пристрій буде скинуто.
Зауважте, що коли мікроконтролер встановлює свій вихідний контакт у 1, він фактично відключається від лінії. Це не приведення в дію лінії ("джерела") з будь-якою напругою, тому коли кнопка тягне лінію на землю, немає коротких.
Оскільки конфігурація провідних АБО настільки корисна, саме тому штифти, такі як скидання на мікроконтролері, лінії переривання, очищення та ввімкнення ліній на таких пристроях, як триггер, - це "низько активні" - це означає, що вони зазвичай прив'язані високо (знову через підтягуючий резистор), і будь-який з декількох пристроїв, налаштованих як відкритий злив, може знизити їх. Такі входи зазвичай позначаються як активні-низькі, або з смугою вгорі назви сигналу, або з ведучим! (! CLR) або кінцевий знак # (CLR #).
2) Контролюючі пристрої, підключені до різної напруги живлення. Скажімо, у вас є реле, яке вимагає 20 мА, але напруга 5 вольт. Але ваш вихід мікроконтролера може підводити штирі до напруги живлення (VCC) 3,3 В. За допомогою виходу з відкритим зливом ви можете підключити одну сторону реле до 5 В, а другу - до вихідного штифта мікроконтролера. Коли на виході мікроконтролера дорівнює 1, нічого не відбувається (знову ж таки, діє так, як штифт відключений). Коли вона встановлена на 0, це спричиняє нижню сторону реле, що завершує ланцюг і працює реле. У такому застосуванні важливо розмістити «відкатний» діод через котушку реле, щоб запобігти пошкодженню мікроконтролера при знеструмленні.
Для таких вихідних драйверів, як ULN2803 (транзисторний масив Дарлінгтона), ви можете керувати навантаженнями, підключеними до напруги до 50 В, і керувати ними за допомогою входу, сумісного з логікою.
a microcontroller can often sink more current (drive to ground) than it can source (drive to the VCC of the microcontroller)Це вже не вірно з сучасним мікроконтролером CMOS
Відкритий зливний вихід - це просто відкритий вимикач, підключений до 0В. Для проходження струму через нього потрібно подати в нього струм, і це можна зробити за допомогою резистора, що підтягується. Якщо ви не передасте струм на штифт, ви не зможете побачити напругу: -
Ось два пристрої, що мають однаковий вихід з відкритим стоком - помічайте резистор, що підтягується, до + 5В. Насправді ця схема використовує "open-drain" для виконання логіки - якщо будь-який затвор NAND "активований" з 1,1, вони знизять BUS на 0V. Таким чином, логіка, що постачається в АВТО є
ІНВЕРСІЯ АВТОБУСУ = AB + CD
MOSFET зазвичай використовуються як пристрої з відкритим зливанням, хоча звичайні BJT також можуть виконувати цю функцію. Вихід з відкритим зливом - це спрощення звичайного виходу CMOS - це швидко при вмиканні на землю, але воно буде повільніше на зворотному шляху до + Логіки через час заряду паразитичних конденсаторів через резистор підтягування.
Відкритий колектор на wiki - це добре читати - він робить те саме, що відкритий стік і згадується в статті, як і маленька діаграма, показана вище.
1) Для спрощення першого пункту у відповіді за допомогою tcrosley, перевага в тому, щоб не забезпечити підтягуючий резистор всередині виходу, полягає у можливості поділити цей дуже резистор, що піднімається, серед багатьох виходів. Потім виходи проводяться паралельно і всі підключаються до спільного резистора та до заземлення. 3) Якщо ви не хочете збирати комбінований вихід з багатьох виходів (а схема використовує всюди одне і те ж джерело напруги), тоді ви не хочете використовувати виходи без підтягуючих частин. В іншому випадку вам надаються "неповні" результати (певним чином), які ви можете налаштувати під свої потреби.
2) Точка "нижче" резистора (на схемах) - це місце, де комбінований вихід збирається іншими частинами схеми. (Звичайно, все могло бути навпаки щодо землі та постачання.)