任意のマイクロコントローラー組み込みシステム I / O信号を利用して外部デバイスと通信します。 I / Oの最も単純な形式は、通常、GPIO（汎用入力/出力）と呼ばれます。 GPIO電圧レベルが低い場合、高または高インピーダンス状態になり、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗を使用して、GPIOが常に有効な状態になるようにします。通常、GPIOはマイクロコントローラー I / Oとして。入力として、マイクロコントローラーピンは次のいずれかの状態をとることができます：高、低、フローティング、または高インピーダンス。 i / pが高しきい値を超えて駆動される場合、それは論理1です。I/ Pが低しきい値であるI / Pを下回って駆動される場合、入力は論理0です。フローティングの場合または高インピーダンス状態の場合、I / Pレベルは常に高くも低くもなりません。 I / Pの値が常に既知の状態になるように、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗が使用されます。プルアップ抵抗とプルダウン抵抗の主な機能は、プルアップ抵抗が信号をハイ状態にプルすることです。ローに駆動されない限り、プルダウン抵抗は、ハイに駆動されない限り、信号をロー状態にプルします。

プルアップ抵抗とプルダウン抵抗

抵抗器とは何ですか？

抵抗器は多くの中で最も一般的に使用されるコンポーネントです電子回路および電子機器。抵抗器の主な機能は、他のコンポーネントへの電流の流れを制限することです。抵抗器は、抵抗による散逸を示すオームの法則の原理に基づいて動作します。抵抗の単位はオームで、オームの記号は回路の抵抗を示します。がある多数の抵抗タイプさまざまなサイズと定格で市場に出回っています。それらは、金属皮膜抵抗器、薄膜抵抗器と厚膜抵抗器、巻線抵抗器、ネットワーク抵抗器、表面抵抗器、マウント抵抗器、可変抵抗器、および特殊抵抗器です。

“ラップトップポートとその機能 ”

抵抗器

2つの抵抗器が直列接続されているとすると、同じ電流Iが2つの抵抗器に流れ、電流の方向が矢印で示されます.2つの抵抗器が並列接続されている場合、2つの抵抗器の両端の電位降下Vは同じ。

プルアップ抵抗

プルアップ抵抗は、電圧源と特定のピンの間に接続された単純な固定値抵抗です。これらの抵抗器はで使用されますデジタル論理回路ピンの論理レベルを確保するため。これにより、入出力電圧が存在しない駆動信号である状態になります。デジタル論理回路は、高インピーダンス、低インピーダンス、浮動インピーダンス、高インピーダンスなどの3つの状態で構成されています。ピンが低論理レベルまたは高論理レベルにプルされていない場合、高インピーダンス状態が発生します。これらの抵抗は、図に示すように、値をハイ状態にプルすることによってマイクロコントローラーの問題を解決するために使用されます。スイッチが開いているとき、マイクロコントローラーの入力はフローティングになり、スイッチが閉じているときにのみダウンします。一般的なプルアップ抵抗値は4.7キロオームですが、アプリケーションによって変わる可能性があります。

プルアップ抵抗

プルアップ抵抗を使用したNANDゲート回路

このプロジェクトでは、プルアップ抵抗がロジックチップ回路に配線されています。これらの回路は、プルアップ抵抗をテストするのに最適な回路です。ロジックチップ回路は、低信号または高信号に基づいて動作します。このプロジェクトでは、NANDゲートを論理チップの例として取り上げます。 NANDゲートの主な機能は、NANDゲート入力のいずれかがローの場合、出力信号がハイになることです。同様に、NANDゲートの入力がハイの場合、出力信号はローになります。

プルダウン抵抗を使用したANDゲート回路に必要なコンポーネントは、NANDゲートチップ（4011）、10キロオーム抵抗-2、プッシュボタン-2、330オーム抵抗およびLEDです。

各NANDゲートは、2つのI / Pピンと1つのO / Pピンで構成されています。
ANDゲートへの入力として2つのプッシュボタンが使用されます。
プルアップ抵抗の値は10キロオームで、残りのコンポーネントは330オームの抵抗とLEDです。 LEDへの電流を制限するために330オームの抵抗が直列に接続されています

NANDゲートへのi / psで2プルダウン抵抗を使用したNANDゲートの回路図を以下に示します。

プルアップ抵抗を使用したNANDゲート回路

“ciscとriscの違い ”

この回路では、チップに電力を供給するために5Vが供給されます。したがって、+ 5Vがピン14に与えられ、ピン7がグランドに接続されます。プルアップ抵抗はNANDゲート入力に接続されています。 NANDゲートの最初の入力と正の電圧にはプルアップ抵抗が接続されています。押しボタンはGNDに接続されています。押しボタンが押されていない場合、NANDゲート入力はハイです。押しボタンが押されると、NANDゲート入力はローになります。 NANDゲートの場合、出力を高くするには、両方のI / Pを低くする必要があります。フクロウ回路を動作させるには、両方のボタンを押す必要があります。これは、プルアップ抵抗の大きな有用性を示しています。

プルダウン抵抗

プルアップ抵抗と同様に、プルダウン抵抗も同様に機能します。しかし、彼らはピンを低い値に引っ張ります。プルダウン抵抗は、マイクロコントローラの特定のピンとグランド端子の間に接続されています。プルダウン抵抗の例は、次の図に示すデジタル回路です。 VCCとマイクロコントローラのピンの間にスイッチが接続されています。回路内でスイッチが閉じている場合、マイクロコントローラの入力はロジック1ですが、回路内でスイッチが開いている場合、プルダウン抵抗は入力電圧をグランドにプルダウンします（ロジック0またはロジックロー値）。プルダウン抵抗は、論理回路のインピーダンスよりも高い抵抗を持つ必要があります。

プルダウン抵抗

そしてプルダウン抵抗を使用したゲート回路

このプロジェクトでは、プルダウン抵抗がロジックチップ回路に配線されています。これらの回路は、プルダウン抵抗をテストするのに最適な回路です。ロジックチップ回路は、低信号または高信号に基づいて動作します。このプロジェクトでは、論理チップの例としてANDゲートを取り上げます。ANDゲートの主な機能は、ANDゲートの両方の入力がハイの場合、出力信号がハイになることです。同様に、ANDゲートの入力がローの場合、出力信号はローになります。

“太陽電池充電器の回路図 ”

プルダウン抵抗を使用したANDゲート回路に必要なコンポーネントは、ANDゲートチップ（SN7408）、10キロオーム抵抗-2、プッシュボタン-2、330オーム抵抗およびLEDです。

各ANDゲートは、2つのI / Pと1つのO / Pで構成されます
ANDゲートへの入力として2つのプッシュボタンが使用されます。
プルダウン抵抗の値は10キロオームで、残りのコンポーネントは330オームの抵抗とLEDです。 LEDへの電流を制限するために330オームの抵抗が直列に接続されています。

ANDゲートへのi / psで2プルダウン抵抗を使用したANDゲートの回路図を以下に示します。

そしてプルダウン抵抗を使用したゲート回路

この回路では、チップに電力を供給するために、5Vが供給されます。したがって、+ 5Vがピン14に与えられ、ピン7がグランドに接続されます。プルダウン抵抗はANDゲート入力に接続されています。 ANDゲートの最初の入力に1つのプルダウン抵抗を接続します。押しボタンを正の電圧に接続し、次にプルダウン抵抗をGNDに接続します。押しボタンが押されていない場合、ANDゲート入力はローになります。プッシュボタンを押すと、ANDゲート入力がハイになります。ANDゲートの場合、出力をハイにするには、両方のI / Pをハイにする必要があります。フクロウ回路を動作させるには、両方のボタンを押す必要があります。これは、プルダウン抵抗の優れた有用性を示しています。

プルアップ抵抗器とプルダウン抵抗器の用途

プルアップ抵抗とプルダウン抵抗は、インターフェースデバイススイッチをマイクロコントローラーに接続するようなものです。
ほとんどのマイクロコントローラープログラム可能なプルアップ/プルダウン抵抗が組み込まれているため、スイッチをマイクロコントローラーに直接接続することができます。
一般に、プルアップ抵抗よりもプルアップ抵抗がよく使用されますが、一部のマイクロコントローラファミリにはプルアップ抵抗とプルダウン抵抗の両方があります。
これらの抵抗器は、 A / Dコンバーター抵抗センサーへの電流の制御された流れを提供する
プルアップ抵抗とプルダウン抵抗はI2Cプロトコルバスで使用され、プルアップ抵抗は単一のピンがI / PまたはO / Pとして機能できるようにするために使用されます。
I2Cプロトコルバスに接続されていない場合、ピンは高インピーダンス状態でフロートします。プルダウン抵抗は、既知のO / Pを提供するために出力にも使用されます

したがって、これは実際の例での動作とプルアップ抵抗とプルダウン抵抗の違いに関するものです。この概念についてより良いアイデアが得られたと思います。さらに、この記事に関する質問やエレクトロニクスプロジェクト、下のコメント欄にコメントしてお問い合わせください。