Tìm hiểu pull up resistor và pull down resistor
Pull up resistor và pull down resistor là gì và để làm gì
Pull up resistor hay còn gọi là điện trở kéo lên, pull down resistor còn gọi là điện trở kéo xuống.
Nếu chúng ta xem xét một mạch kỹ thuật số, các chân luôn là 0 hoặc 1. Trong một số trường hợp, chúng ta cần thay đổi trạng thái từ 0 thành 1 hoặc từ 1 thành 0. Trong cả hai trường hợp, chúng ta cần giữ chân kỹ thuật số bằng 0 và sau đó thay đổi trạng thái thành 1 hoặc chúng ta cần giữ nó 0 và sau đó thay đổi thành 1. Trong cả hai trường hợp, chúng ta cần làm cho chân kỹ thuật số 'Cao' hoặc 'Thấp' nhưng không thể để nổi.
Bây giờ, nếu chúng ta thay thế giá trị Cao và Thấp bằng giá trị điện áp thực tế thì Cao sẽ là mức logic Cao (giả sử 5V) và Thấp sẽ là mặt đất hoặc 0v.
Điện trở kéo lên pull up resistor được sử dụng để làm cho trạng thái mặc định của chân kỹ thuật số là Cao hoặc ở mức logic (như ví dụ là 5V) và điện trở Kéo xuống (pull down resistor) thì ngược lại, nó tạo trạng thái mặc định của chân kỹ thuật số là Thấp (0V).
Nhưng tại sao chúng ta cần những điện trở đó thay vì chúng ta có thể kết nối trực tiếp các chân logic kỹ thuật số với điện áp mức Logic hoặc với mặt đất như hình dưới
Thực sự thì chúng ta không thể làm điều này. Vì mạch kỹ thuật số hoạt động trong dòng điện thấp, kết nối các chân logic trực tiếp với nguồn cấp hoặc mặt đất không phải là một lựa chọn tốt. Vì kết nối trực tiếp cuối cùng sẽ tăng lưu lượng dòng điện giống như ngắn mạch và có thể làm hỏng mạch logic nhạy cảm. Để kiểm soát dòng điện, chúng ta cần những điện trở kéo xuống (pull down resitor) hoặc kéo lên (pull up resistor ). Pull up resistor cho phép dòng điện được kiểm soát từ nguồn điện đến các chân đầu vào kỹ thuật số, còn pull down resistor có thể điều khiển hiệu quả dòng điện từ chân kỹ thuật số xuống đất. Đồng thời cả hai điện trở, điện trở kéo xuống và kéo lên giữ trạng thái kỹ thuật số ở mức Thấp hoặc Cao.
Sử dụng điện trở Kéo lên pull up resistor và Kéo xuống pull down resistor ở đâu và như thế nào
Bằng cách tham khảo hình ảnh vi điều khiển ở trên, trong đó các chân logic kỹ thuật số được nối ngắn với mặt đất và VCC, chúng ta có thể thay đổi kết nối bằng cách sử dụng điện trở kéo lên và kéo xuống.
Giả sử, chúng ta cần một trạng thái logic mặc định và muốn thay đổi trạng thái bằng một số tương tác hoặc các thiết bị ngoại vi bên ngoài, chúng ta sử dụng một điện trở kéo lên hoặc kéo xuống.
Điện trở kéo lên ( pull up resistor )
Nếu chúng ta cần trạng thái cao làm mặc định và muốn thay đổi trạng thái thành Thấp bằng một số tương tác bên ngoài, chúng ta có thể sử dụng điện trở Kéo lên như hình bên dưới
Chân đầu vào logic kỹ thuật số P0.5 có thể được chuyển từ logic 1 hoặc Cao sang logic 0 hoặc Thấp bằng cách sử dụng công tắc SW1. Điện trở R1 hoạt động như một điện trở kéo lên (pull up resistor). Nó được kết nối với điện áp logic từ nguồn 5V. Vì vậy, khi không nhấn công tắc, chân đầu vào logic luôn có điện áp mặc định là 5V hoặc chân luôn ở mức Cao cho đến khi công tắc được nhấn và chân được ngắn xuống đất khiến cho logic thành Thấp.
Tuy nhiên, như đã nói ở trên rằng chân không thể được ngắn trực tiếp xuống đất hoặc Vcc vì sẽ làm cho mạch bị hỏng do ngắn mạch, nhưng trong trường hợp này, nó lại ngắn xuống đất khi sử dụng công tắc đóng. Nhưng nếu để ý nó không thực sự bị ngắn. Bởi vì, theo định luật ohms, do điện trở kéo lên, một lượng nhỏ dòng điện sẽ chạy từ nguồn đến các điện trở và công tắc và sau đó chạm đất.
Nếu chúng ta không sử dụng điện trở kéo lên, đầu ra sẽ bị chập trực tiếp xuống đất khi nhấn công tắc, mặt khác, khi công tắc sẽ được mở, chân mức logic sẽ được thả nổi và có thể dẫn đến kết quả không mong muốn.
Điện trở kéo xuống ( pull down resistor )
Điều tương tự cũng đúng với điện trở Kéo xuống. Xem xét kết nối bên dưới nơi điện trở kéo xuống được hiển thị cùng với kết nối.
Trong hình ảnh trên, chính xác điều ngược lại đang xảy ra. Điện trở kéo xuống R1 được kết nối với mặt đất hoặc 0V. Do đó, làm cho chân mức logic kỹ thuật số P0.3 trở thành mặc định 0 cho đến khi nhấn công tắc và chân mức logic thành cao. Trong trường hợp như vậy, một lượng nhỏ dòng điện chạy từ nguồn 5V xuống đất bằng cách sử dụng công tắc đóng và điện trở kéo xuống, do đó ngăn không cho chân mức logic bị chập với nguồn 5V.
Vì vậy, đối với các mạch mức logic khác nhau, chúng ta có thể sử dụng điện trở Kéo lên ( pull up resistor ) và Kéo xuống ( pull down resistor ). Loại điện trở này phổ biến nhất trong các phần cứng nhúng khác nhau, hệ thống giao thức một dây, các kết nối ngoại vi trong một vi mạch, Raspberry Pi, Arduino và các lĩnh vực nhúng khác nhau cũng như cho các đầu vào CMOS và TTL.
Pull up resistor hay còn gọi là điện trở kéo lên, pull down resistor còn gọi là điện trở kéo xuống.
Nếu chúng ta xem xét một mạch kỹ thuật số, các chân luôn là 0 hoặc 1. Trong một số trường hợp, chúng ta cần thay đổi trạng thái từ 0 thành 1 hoặc từ 1 thành 0. Trong cả hai trường hợp, chúng ta cần giữ chân kỹ thuật số bằng 0 và sau đó thay đổi trạng thái thành 1 hoặc chúng ta cần giữ nó 0 và sau đó thay đổi thành 1. Trong cả hai trường hợp, chúng ta cần làm cho chân kỹ thuật số 'Cao' hoặc 'Thấp' nhưng không thể để nổi.
Bây giờ, nếu chúng ta thay thế giá trị Cao và Thấp bằng giá trị điện áp thực tế thì Cao sẽ là mức logic Cao (giả sử 5V) và Thấp sẽ là mặt đất hoặc 0v.
Điện trở kéo lên pull up resistor được sử dụng để làm cho trạng thái mặc định của chân kỹ thuật số là Cao hoặc ở mức logic (như ví dụ là 5V) và điện trở Kéo xuống (pull down resistor) thì ngược lại, nó tạo trạng thái mặc định của chân kỹ thuật số là Thấp (0V).
Nhưng tại sao chúng ta cần những điện trở đó thay vì chúng ta có thể kết nối trực tiếp các chân logic kỹ thuật số với điện áp mức Logic hoặc với mặt đất như hình dưới
Thực sự thì chúng ta không thể làm điều này. Vì mạch kỹ thuật số hoạt động trong dòng điện thấp, kết nối các chân logic trực tiếp với nguồn cấp hoặc mặt đất không phải là một lựa chọn tốt. Vì kết nối trực tiếp cuối cùng sẽ tăng lưu lượng dòng điện giống như ngắn mạch và có thể làm hỏng mạch logic nhạy cảm. Để kiểm soát dòng điện, chúng ta cần những điện trở kéo xuống (pull down resitor) hoặc kéo lên (pull up resistor ). Pull up resistor cho phép dòng điện được kiểm soát từ nguồn điện đến các chân đầu vào kỹ thuật số, còn pull down resistor có thể điều khiển hiệu quả dòng điện từ chân kỹ thuật số xuống đất. Đồng thời cả hai điện trở, điện trở kéo xuống và kéo lên giữ trạng thái kỹ thuật số ở mức Thấp hoặc Cao.
Sử dụng điện trở Kéo lên pull up resistor và Kéo xuống pull down resistor ở đâu và như thế nào
Bằng cách tham khảo hình ảnh vi điều khiển ở trên, trong đó các chân logic kỹ thuật số được nối ngắn với mặt đất và VCC, chúng ta có thể thay đổi kết nối bằng cách sử dụng điện trở kéo lên và kéo xuống.
Giả sử, chúng ta cần một trạng thái logic mặc định và muốn thay đổi trạng thái bằng một số tương tác hoặc các thiết bị ngoại vi bên ngoài, chúng ta sử dụng một điện trở kéo lên hoặc kéo xuống.
Điện trở kéo lên ( pull up resistor )
Nếu chúng ta cần trạng thái cao làm mặc định và muốn thay đổi trạng thái thành Thấp bằng một số tương tác bên ngoài, chúng ta có thể sử dụng điện trở Kéo lên như hình bên dưới
Chân đầu vào logic kỹ thuật số P0.5 có thể được chuyển từ logic 1 hoặc Cao sang logic 0 hoặc Thấp bằng cách sử dụng công tắc SW1. Điện trở R1 hoạt động như một điện trở kéo lên (pull up resistor). Nó được kết nối với điện áp logic từ nguồn 5V. Vì vậy, khi không nhấn công tắc, chân đầu vào logic luôn có điện áp mặc định là 5V hoặc chân luôn ở mức Cao cho đến khi công tắc được nhấn và chân được ngắn xuống đất khiến cho logic thành Thấp.
Tuy nhiên, như đã nói ở trên rằng chân không thể được ngắn trực tiếp xuống đất hoặc Vcc vì sẽ làm cho mạch bị hỏng do ngắn mạch, nhưng trong trường hợp này, nó lại ngắn xuống đất khi sử dụng công tắc đóng. Nhưng nếu để ý nó không thực sự bị ngắn. Bởi vì, theo định luật ohms, do điện trở kéo lên, một lượng nhỏ dòng điện sẽ chạy từ nguồn đến các điện trở và công tắc và sau đó chạm đất.
Nếu chúng ta không sử dụng điện trở kéo lên, đầu ra sẽ bị chập trực tiếp xuống đất khi nhấn công tắc, mặt khác, khi công tắc sẽ được mở, chân mức logic sẽ được thả nổi và có thể dẫn đến kết quả không mong muốn.
Điện trở kéo xuống ( pull down resistor )
Điều tương tự cũng đúng với điện trở Kéo xuống. Xem xét kết nối bên dưới nơi điện trở kéo xuống được hiển thị cùng với kết nối.
Trong hình ảnh trên, chính xác điều ngược lại đang xảy ra. Điện trở kéo xuống R1 được kết nối với mặt đất hoặc 0V. Do đó, làm cho chân mức logic kỹ thuật số P0.3 trở thành mặc định 0 cho đến khi nhấn công tắc và chân mức logic thành cao. Trong trường hợp như vậy, một lượng nhỏ dòng điện chạy từ nguồn 5V xuống đất bằng cách sử dụng công tắc đóng và điện trở kéo xuống, do đó ngăn không cho chân mức logic bị chập với nguồn 5V.
Vì vậy, đối với các mạch mức logic khác nhau, chúng ta có thể sử dụng điện trở Kéo lên ( pull up resistor ) và Kéo xuống ( pull down resistor ). Loại điện trở này phổ biến nhất trong các phần cứng nhúng khác nhau, hệ thống giao thức một dây, các kết nối ngoại vi trong một vi mạch, Raspberry Pi, Arduino và các lĩnh vực nhúng khác nhau cũng như cho các đầu vào CMOS và TTL.
Leave a Comment