为什么IIC需要使用漏极开路输出和上拉电阻？

最近，我正在使用IIC通信协议来调整ICM20602模块（六轴陀螺仪和加速度计），并且遇到了困扰我很长时间的问题。 IIC协议是正确的，但读取始终失败。
最后，发现GPIO未配置为漏极开路输出。推挽输出和漏极开路输出推挽输出：输出逻辑0，然后激活N-MOS；输出逻辑1，然后激活P-MOS。
开漏输出：当未连接上拉电阻时，输出逻辑0，然后激活N-MOS；输出逻辑1，P-MOS不会激活，也不会输出高电平。连接上拉电阻后，输出逻辑为0，N-MOS被激活；反之，则为0。
输出逻辑1，P-MOS被激活，并且可以输出高电平。也就是说，如果漏极开路输出未连接至上拉电阻，则无法输出高电平。
如果需要漏极开路输出以具有输出高电平的能力，则需要连接一个上拉电阻。目前，许多单芯片GPIO可以通过软件配置上拉电阻。
左图是开漏输出（连接到上拉电阻），右图是推挽输出开漏输出的功能可以防止短路：在某些情况下（例如总线），多个GPIO端口可能连接到同一条线上，并且存在一个GPIO输出高电平而另一个GPIO输出低电平的情况。如果使用推挽输出，您会发现此GPIO的VCC和另一个GPIO的GND连接在一起，这是短路的（冷却器）。
如果切换到漏极开路输出怎么办？ VCC和GND有一个额外的电阻，因此电路是安全的。因此，总线通常使用漏极开路输出。
连线和：漏极开路输出还可以实现连线和（自百度），减少“与”门，简化电路。为什么IIC使用开漏输出并在其上？上拉电阻IIC协议在同一总线上支持多个主设备和多个从设备。
如果使用推挽输出而不是漏极开路输出，则主设备之间将发生短路。至于为什么需要上拉电阻，这是因为IIC通信需要具有输出高电平的能力。
为了在多个主机占用总线时实现仲裁。 IIC只有两条线（SCL和SDA），如何确定哪个主设备占用总线（当然，先到先得）。
假设主设备A需要启动IIC。当SCL为高电平时，它需要将SDA从高电平转换为低电平作为起始信号。
主机A将SDA拉高后，需要再次检查SDA电平。为什么？因为行和。
如果主设备A将SDA拉高，则其他主设备将SDA拉低。自1＆amp; amp; 0 = 0，当检查SDA级别时，主设备A将发现SDA级别不高。
这是低水平。这意味着其他主设备要比总线设备抢占先机，而主设备A只能放弃占用总线。
如果级别较高，则可以将其占用。这是IIC通信中漏极开路输出的另一功能。
SDA为高电平，表明主设备A可以占用总线，然后主设备A将SDA拉低以开始通信。 SDA为低，表明有人已经先登录，并且主设备A无法占用总线并结束通信。
因此，要模拟IIC，必须将GPIO端口设置为漏极开路输出，并添加一个上拉电阻。 （硬件IIC将自动配置为漏极开路输出）。
来源：CSDN，链接：梅学尚免责声明：本文内容经21ic授权后发表，版权归原作者所有。该平台仅提供信息存储服务。
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