【導(dǎo)讀】上拉電阻通過將不確定的信號來起到限流的作用。在部分電路當(dāng)中，上拉電阻的作用非常重要，但這并不意味著所有的電路都需要添加上拉電阻。文本將以I2C器件AT24C02為例，對在設(shè)計(jì)中是否應(yīng)該添加上拉電阻進(jìn)行探討。
在研究AT24C02的電路圖時(shí)，可以看到在SDA、SCL這兩個(gè)腳上接了4.4K或10K的上拉電阻，而有些則沒有添加上拉電阻。根據(jù)數(shù)據(jù)手冊來看，建議AT24C02在實(shí)際使用中添加拉電阻的。
而在51單片機(jī)系統(tǒng)中，不添加上拉電阻并不影響使用，并且也能夠正確讀寫數(shù)據(jù)。以51單片機(jī)為例，除了P0口，另外3個(gè)口內(nèi)部都有弱上拉。所以似乎外部不用再加上拉電阻也可以。但是畢竟單片機(jī)內(nèi)部上拉電阻能力有限，只能微弱上拉。
另外對于很多單片機(jī)，其內(nèi)部有上拉電阻，但是無一例外，上拉電阻的組織是比較大的，也就是說其上拉能力有限。
根據(jù)I2C總線規(guī)范，總線空閑時(shí)兩根線都必須為高：這條準(zhǔn)則必須嚴(yán)格遵守，這是之所以規(guī)定空閑時(shí)必須為高的一個(gè)原因，如果要保持“低”，那么就不可能成為“多主”總線的。
上拉電阻的問題：各個(gè)I2C接口工作時(shí)只檢測高、低電平即可，上拉電阻實(shí)際上不是十分必要。但問題是，如果直接采用電源的來實(shí)現(xiàn)高的話，一旦其他器件拉低就有可能發(fā)生危險(xiǎn)。
上拉電阻有保護(hù)作用。如果確信直接采用電源沒問題（比如有短路保護(hù)等），也可進(jìn)行嘗試。問題的關(guān)鍵在于主器件要能正確的拉低或置高，從器件要能明確地區(qū)分高、低即可，這是問題的關(guān)鍵，另外時(shí)序問題同樣不能混亂。
電阻大小的問題：這牽涉到兩方面的問題，首先是功耗的問題，其次是速度的問題，二者互相矛盾，如果想盡量提高速度，那么必然牽涉到總線電容問題。上拉電阻與總線的電容形成RC，高速時(shí)將直接影響通訊。因?yàn)榭偩€拉高時(shí)有充電時(shí)間以及高電平的閥值，如果還沒有充電到足以保證從器件能夠識別的高電平的閥值時(shí)，主器件就以為完成了一個(gè)總線動(dòng)作的話，那么通訊肯定是不能進(jìn)行。
如果想盡可能降低功耗，那么就要盡量增大電阻以最大可能的減小電路各部分消耗電流。從而實(shí)現(xiàn)整體降低功耗！但不可能無限大，否則充電時(shí)間會(huì)很成問題。
本文針對電路中上拉電阻是否必要的問題進(jìn)行了探討，總的來看，電路中是否需要添加上拉電阻主要需要參考實(shí)際電路設(shè)計(jì)情況，希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲。
