張飛與弟子精彩技術探討 鄭同學之電路邏輯篇

在上期連麥某某同學后，另一個同學成功搶麥，問：“老師，我可以發言嗎？”

張飛老師笑著說：“當然可以。按F2，鄭同學你可以講話了。”

“我覺得這個電路的邏輯有點問題。”

“講。”

這位大膽的同學說：“就是邏輯為高的時候，MOS管是關的，低的時候它為開，這個很容易出問題。假設我這個板子給軟件工程師來調試，一上電會嚇死人的。一般，單片機常用的引腳正常的情況下都是高電平工作，低電平關斷，這個電路就是一個邏輯反了的狀態。”

張飛老師微微點著頭說：“OK，你說的這個問題很好。這個電路確實是反邏輯的，然而反邏輯的電路，上電的時候是不是就會炸？就會出現問題？現在我這里有一個問題，假設這就是反邏輯的，那么單片機上電考慮的是三態，你有沒有什么辦法讓上電的時候不是三態呢？上電這里就要是高，輸入這里就要是高，有沒有辦法？”

“可以啊，程序里面就可以做了，讓他上電的時候讓控制這個引腳默認為高電平或者低電平，軟件里面是可以設置的。”

張飛老師接著問：“Ok，如果現在由于軟件干擾的問題導致單片機一直處于復位狀態，那這里不還就是出問題了嗎？因為如果單片機在復位狀態的話，軟件都是沒有執行的。沒有執行意味著IO口配置為本來應該配高或者配低。如果你現在是一個高阻態啊，怎么辦？你有考慮到這種情況嗎？因為所有的板子都要做一些安規認證的，要去走ESD的公共群干擾等等這些東西。如果一個高壓靜電過來的時候你這個單片機復位了，后來這個單片機就掛掉了，后面是不是會出問題呢，如何解決這個問題呢？”

“如果按照這個邏輯的話我只能加上拉電路，就是一開始不管單片機是否穩定工作，最起碼控制引腳這里是上拉的高電平，保證后面的電路是關斷狀態，就是可以避免單片機是反復循環復位這個狀態，或者打EMC的時候有干擾這個狀態，可以確保利用上拉來避免剛才的不穩定狀態。”

“你這個想法相當的好，相當的ok，確實是的，就是說通過在IO口加上拉的方式來確保這個電平的穩態輸出。

我們從電路的各種保護來說，很多電路都是軟件來保護的，比如電流、電壓、位置、溫度、速度等等，當超過某個范圍了要去進行一個保護或者說限制，要么是限制不要繼續往上增長，要么就直接關掉，這種方式很多都是軟件里面的。但是如果我們做安規認證的時候，你會發現它會要求你把軟件里面的那些保護全部給撤銷掉，看硬件能不能保護，這時我們就會發現真正的保護是要靠硬件保護的，不能完全去信賴軟件。也就是說更主要的電路安全還是要靠硬件去保障的，軟件里面的保護是錦上添花。

但是硬件的保護是屬于最后的一個保護，我們說要有硬件保護，也要有軟件保護。那么這種情況下一般有兩個閾值，首先一個閾值，肯定是軟件去保護，軟件先去保護，在軟件沒有去保護的情況下，達到硬件的閾值，硬件才會去保護。一般是有兩種閾值保護狀態，這樣就做到軟硬結合去保護。在這個地方通過上拉的方式確保高電平出現，這是一個很好的方法，你這邊確實考慮到了。我們很多人在設計電路的過程中并沒有考慮單片機復位這段時間是個什么狀態，只考慮單片機正常工作之后應該是什么狀態，這樣的電路在來回的啟動過程中往往會出現問題，這個是需要去考慮的問題。