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单片机I/O 口推挽输出与开漏输出的区别（转） 推挽输出：可以输出高，低电平,连接数字器件； 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）. 推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制 总是在一个三极管导通的时候另一个截止 .
我们先来说说集电极开路输出的结构。集电极开路输 出的结构如图1所示，右边的那个三极管集电极什么都 不接，所以叫做集电极开路（左边的三极管为反相之用， 使输入为“ 0时，输出也为“ 0”。对于图1，当左端的输 入为“0时，前面的三极管截止（即集电极
C跟发射极E
,
之间相当于断开），所以 5V电源通过1K电阻加到右边 的三极管上，右边的三极管导通（即相当于一个开关闭 合）；当左端的输入为 “ 1时，前面的三极管导通，而后 面的三极管截止（相当于开关断开）。
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我们将图1简化成图2的样子。图2中的开关受软件 控制，“ 1时断开，“ 0”闭合。很明显可以看出，当开关 闭合时，输出直接接地，所以输出电平为0。而当开关断 开时，则输出端悬空了，即高阻态。这时电平状态未知， 如果后面一个电阻负载（即使很轻的负载）到地，那么 输出端的电平就被这个负载拉到低电平了，所以这个电 路是不能输出高电平的。
再看图三。图三中那个 1K的电阻即是上拉电阻。女口 果开关闭合，则有电流从1K电阻及开关上流过，但由于 开关闭其它三个口带内部上拉），当我们要使用输入功 能时，只要将输出口设置为 1即可，这样就相当于那个 开关断开，而对于 P0 口来说，就是高阻态了。
对于漏极开路(0D)输出，跟集电极开路输出是十分 类似的。将上面的三极管换成场效应管即可。这样集电 极就变成了漏极，0C就变成了 0D，原理分析是一样的。
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另一种输出结构是推挽输出。推挽输出的结构就是把 上面的上拉电阻也换成一个开关，当要输出高电平时， 上面的开关通，下面的开关断；而要输出低电平时，则 刚好相反。比起0C或者0D来说，这样的推挽结构高、 低电平驱动能力都很强。如果两个输出不同电平的输出 口接在一起的话，就会产生很大的电流，有可能将输出 口烧坏。而上面说的 0C或0D输出则不会有这样的情 况，因为上拉电阻提供的电流比较小。如果是推挽输出 的要设置为高阻态时，则两个开关必须同时断开(或者 在输出口上使用一个传输门)，这样可作为输入状态， VR单片机的一些10 口就是这种结构。
A
开漏电路特点及应用
在电路设计时我们常常遇到开漏(open drain )和开 集(open collector )的概念。
所谓开漏电路概念中提到的 漏”就是指MOSFET的 漏极。同理，开集电路中的 集”就是指三极管的集电极。
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开漏电路就是指以 MOSFET的漏极为输出的电路。一般 的用法是会在漏极外部的电路添加上拉电阻。完整的开 漏电路应该由开漏器件和开漏上拉电阻组成。如图 1所
示：
R pull-up
组成开漏形式的电路有以下几个特点：
1. 利用外部电路的驱动能力，减少 IC内部的驱动 （或驱动比芯片电源电压高的负载）。当
IC内部MOSF
ET导通时，驱动电流是从外部的 VCC流经R pull-up ， MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电流。 如图1。
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2. 可以将多个开漏输
出的 Pin，连接到一条线上。形 成 与逻辑”关系。如图1，当PIN_A、PIN_B、PIN_C 任意一个变低后，开漏线上的逻辑就为 0 了。这也是I2
C，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。如果作为 输出必须接上拉电阻。接容性负载时，下降延是芯片内 的晶体管，是有源驱动，速度较快；上升延是无源的外 接电阻，速度慢。如果要求速度高电阻选择要小，功耗 会大。所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。
3. 可以利用改变上拉电源的电压，改变传输电平。 如图
2, IC的逻辑电平由电源Vcc1决定，而输出高电平 则由Vcc2 （上拉电阻的电源电压）决定。这样我们就可 以用低电平逻辑控制输出高电平逻辑了（这样你就可以 进行任意电平的转换）。（例如加上上拉电阻就可以提 供TTL/CMOS电平输出等。）
depecidc on VL
4. 开漏Pin不连接外部的上拉电阻，则只能输出低电 平
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