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I2C為什么要加上拉電阻

I2C總線在使用時,如果芯片內部不集成上拉電阻,需要在外部加2個上拉電阻。

原因是I2C總線一般是OD結構,OD全稱Open Drain,意為開漏(漏極電路),Drain為MOS管的漏極。

如下圖I2C總線結構圖,紅色標注的上拉電阻和內部的MOS管。

下圖是一個典型的用2個MOS管搭建的OD門電路。

工作原理:

  • INPUT=0,Q1關閉,Q2導通,相當于開關閉合,OUTPUT=0V;
  • INPUT=1,Q1導通,Q2關閉,相當于開關斷開,OUTPUT是高阻態

上述OD門電路是無法輸出高電平的,所以需要加上拉電阻。

I2C總線可以一主多從的(1個master,多個slave),因為OD門輸出的高阻態,可以將多個OD門連接在一起,形成“線與邏輯”,如下圖所示,這是I2C可以一主多從的原因。

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