Ardunio I/O口的輸出阻抗是多少？其意義是什麼？

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1當其為輸出模式時，其內部存在強上拉，阻值大概多少？那是否也存在強下拉？
2內部存在輸出阻抗，是不是僅為了起到限流避免短路的作用？我覺得即使接的是根導線，也能得到穩定的高低電平
自學小白求教～～～翻了手冊，但還不算太明白

第一個問題：輸出模式時，其內部存在強上拉，阻值大概多少？那是否也存在強下拉？

葉白之童鞋貼的，手冊里提到的Rpu上拉電阻是用於輸入模式的。Rpu的阻值在50k左右，是一個比較大的阻值，它是一個弱上拉，用於避免引腳輸入時浮空，ATmega328P沒有提供弱下拉，所以Arduino沒有「下拉輸入」這個模式。

但是！剛才說的都是輸入模式，題主問的是輸出模式時的強上拉，而不是輸入模式的弱上拉。那強上拉到底有多強呢？

在數據手冊（https://www.google.com.sg/url?sa=trct=jq=esrc=ssource=webcd=2cad=rjauact=8ved=0ahUKEwj1vuXjnrLPAhXCRY8KHbaxA4cQFggqMAEurl=http%3A%2F%2Fwww.atmel.com%2FImages%2FAtmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P_datasheet_Complete.pdfusg=AFQjCNGc3d_Ha-5F9XuSKDHY-90oZDdQUw）上的Figure 31-352、Figure 31-353、Figure 31-354、Figure 31-355四張圖給出了I/O口在輸出模式下的特性曲線。我們以5V供電為例：

Figure 31-353給出的是Vcc=5V時，I/O口的灌電流驅動的特性曲線。這幾條曲線是什麼意思呢？首先將I/O口被設為輸出模式，輸出低電平（0V），如果逐步提高負載，那I/O口的電壓就會被負載拉高一點，不接任何負載輸出，I/O口的電壓幾乎為0V，如果接入的負載電流為5mA，那I/O口的電壓大概就是0.1V，負載10mA、I/O口的電壓大概就是0.25V（25攝氏度條件下），依次類推……

從圖上看，這條曲線幾乎是一條直線，我們可以假設它是一條直線，任意取一個點，比如25攝氏度，電流15mA時，電壓大概0.35V，根據歐姆定律，我們就可以計算出I/O口灌電流的輸出阻抗大概是350mV/15mA=23.3Ω

23.3歐姆是一個很小的電阻，比輸入弱上拉50千歐小了3個數量級，這個就是所謂的「強下拉」了

同樣的道理看Figure 31-355，這是在拉電流驅動的情況下，I/O口的特性曲線。也就是說，I/O口輸出高電平，隨著負載的加大，I/O口的電壓會被逐步拉低。我們可以用同樣的方法計算拉電流情況下的輸出阻抗。還是選擇25攝氏度15mA的點，大概是4.6V多一點的樣子，也就是說相對於5V的壓降為0.4V，輸出阻抗大概是400mV/15mA=26.6Ω

26.6Ω也是一個很小的電阻，這就是所謂的「強上拉」了。

第二個問題：輸出阻抗有什麼用

我不明白你說的「導線」是什麼意思，顯然單片機內部是沒有「導線」的，IO口的開關是內部MOS管控制的，世間萬物都有電阻，MOS管導通的時候當然也有電阻，即使是電阻比較小，比如幾十歐，那也是有電阻的。

你說的「導線」我試著猜一下你的意思，你想說單片機外部的一根導線可以把單片機的一個處於輸入狀態的IO口可靠維持在高電平或者低電平。沒錯，是這樣的。

但是一個IO口如果永遠被維持在高電平或者低電平，它有什麼意義呢？顯然外部上拉電阻的作用並不是「永遠維持」高電平。外部上拉電阻在沒有別的輸入時維持IO口高電平，在有別的輸入（比如接在這個IO口上的開關按下）時，也就是說有一個電阻遠遠小於外部上拉電阻的東西連通時，外部上拉電阻的阻值太大，就相當於斷路了，這個時候上拉電阻就相當於不存在。

如果你用一根導線代替了外部上拉電阻，在你按下那個開關時，導線和開關的電阻都很小，這就會造成電源短路。所以在這種情況下，一個阻值較大（比如幾十千歐）的上拉電阻是絕對必要的。

第一個問題況琪已經回答的很完整了.

我就說說第二個問題吧,是不是疑惑既然叫強上拉,為什麼內部還要存在輸出阻抗?原因大概是因為並不是故意設置一個輸出阻抗,而是做不到沒有輸出阻抗.如果沒有輸出阻抗,那不就是一個理想恆壓源了嗎?所以必然有一個等效的輸出阻抗.

至於接跟導線什麼的大概題主是想說導線大概沒有阻抗吧.但顯然任何導線也是有輸出阻抗的.而且接導線也無法做到自由控制IO輸出電平.

我沒用過Arduino，但原理上大體一致，所以翻了翻Arduino MEGA 2560的數據手冊。如有不對，敬請指正。

以Atmega 2560為例（Arduino MEGA 2560）

1. 內部上拉電阻範圍：20K-50K；

參考：http://www.atmel.com/Images/Atmel-2549-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega640-1280-1281-2560-2561_datasheet.pdf PAGE355

在其IO描述中，未見到下拉硬體部分。參考：PAGE 68 Figure 13-2。

2. 所謂輸出阻抗，基本上是指驅動後級的能力，不能和輸出電阻完全等效。阻抗越大，帶負載能力越小，反之亦然。在單片機的IO口上，我還真沒怎麼聽說過輸出阻抗的事兒，如果有相關文章，請勞駕告知我。所以您說的

內部存在輸出阻抗，是不是僅為了起到限流避免短路的作用？

這種說法是有不成立的。

如果在不使能上拉的情況下，其IO的電平及輸出由門電路輸出，並不具備短路保護功能。

3. IO輸出的高低電平，是門電路或者上拉電路輸出的，和阻抗啊接不接導線沒有關係。