继上文讲的下拉电阻，本文章来讨论上拉电阻：

  说起上拉电阻，刚开始学的时候比较容易懵圈，想着下拉电阻勉强能理解是拉低电平，那上拉电阻为何能拉高电平后，输入任何信号，上拉电阻都不会影响到该信号的输出，这种问题，我觉得是现在的电路图简化导致的错觉。

  上图就是一个输入信号接上拉电阻的情况，是不是第一眼容易感觉输出信号不可能是稳定的1V，这就是电路简化导致的一种认知错误。

  现在再看这种电路图呢，是否就一目了然。

  R1上端是5V，下端接在了S1正极，即1V，所以5-1=4V，即电阻两端电压为4V，但是信号输出端依旧是1V，即上拉电阻不会影响任何信号的输入输出。

  那么问题来了，既然上拉电阻不会影响任何信号输入输出，那么为什么上拉电阻能够消除悬空状态?

  答：上文提过当引脚不接任何电路的时候，等效的阻抗是无穷大的，相当于一根天线，寄生电容会被电磁噪声注入随机电荷，所以此引脚悬空的结果就是很容易被周围电磁噪声影响，进而电压在0V到VCC之间跳变。

V(float)=Q(noise)/C(stray)，V：悬空引脚的电压，Q：噪声电荷量，C：寄生电容。

所以当上拉电阻接引脚VCC，构成高阻路径，没有外部驱动的时候，电阻将引脚电位拉到VCC，避免浮空，引脚电压的公式：V(in)=VCC-I(leak)*R(pull-up)

I(leak)：引脚漏电流，R(pull-up)：上拉电阻，通常漏电流很小，若上拉电阻10K，那么压降低于0.01V，等效于V(in) = VCC。

  在电荷视角里，没有外部驱动时，电源通过上拉电阻向引脚注入微量电荷，抵消噪声电荷积累，维持稳定高电平；有外部驱动时，电流路径变成VCC-上拉电阻-GND，电荷经电阻限流后泄放到地，引脚电压被拉低至输入信号。（所以上拉电阻一般不宜过小，如果输入信号是0V，容易短路）

1.为什么没有外部驱动，上拉电阻向引脚注入微量电荷可以抵消噪声电荷积累？

上拉电阻在引脚和VCC之间建立微弱的电场(E=V/R)，该电场持续吸引自由电子(VCC空穴吸引自由电子)远离引脚，使得引脚电势趋向VCC，进而维持寄生电容电压等效等于VCC，形成软钳位，从而实现对抗环境电场的随机干扰，实现微量电荷抵消噪声电荷积累。

并且环境噪声电荷积累速率远低于上拉电阻提供的电荷注入速率，相当于风筝，风筝如果在空中没有细线拉住，那么风筝就会被受到外界对它的力，忽高忽低，当细线拉住的时候，细线持续注入的力量大于外界对风筝的力量，风筝就稳稳的保持在了高电平，当外部驱动时，手一拽，就是低电平，所以噪声就是这样被覆盖掉，并维持电压稳定。

2.为什么有外部驱动，高阻路径可以让信号输入输出都不受上拉电阻的影响？

答：水往低处流，高阻抗的路径电流自然不会优先考虑，一旦有低阻抗的路径，电流自然短路高阻抗路径而走低阻抗的路径，电流就走外部低阻抗路径泄放到地，所以设计一般要有1000倍以上差距的上拉电阻，确保外部信号绝对主导电荷流动。

  需要注意的是，上拉电阻提供的阻抗，并不是下拉电阻对地的低阻抗通道，这两个并不能混淆，上拉电阻本质是改变电荷流动路径和阻抗网络，当引脚悬空，引脚金属层和地平面仅通过微弱寄生电容和微弱漏电流连接，所以阻抗等效无穷大，电荷既无法流到VCC，也无法泄放到GND。

  所以上拉电阻相比较悬空情况，悬空对地阻抗无穷大，导致很小的噪声就能影响电压波动，而上拉电阻让引脚对电源的阻抗拉低到很小的时候，由于软钳位，导致噪声需要更大的能量才能影响电压波动。

  注：以上仅个人观点，如有错误，恳请批评指正