каково назначение подтягивающего и понижающего резистора в шине i2c

Я думаю, вы имеете в виду резистор.

подтягивающие и подтягивающие резисторы используются для поддержания штифта в стабильном состоянии, когда, например, на линии нет сигнала.

вы можете вообразить, что всегда говорите 00000 или 11111.

если вы не используете понижающие / повышающие резисторы, ваш вход может переключаться из-за шума окружающей среды и т. д.

резистор имеет очень высокое значение, поэтому резистор не повлияет на любой другой сигнал в линии.

Как правило, понижающий резистор разряжает заряд на плавающем выводе, который накапливается из-за шума, взаимодействующего с паразитной емкостью (вещи, которые могут действовать как конденсатор связи), что, следовательно, снижает потенциал на выводе. В этой конфигурации потенциал, который может накапливаться на выводе, намного меньше. Чем больше подтягивающий резистор, тем больше входное сопротивление уменьшается по сравнению с исходным входным сопротивлением. Из-за меньшего импеданса в цепи меньший потенциал может накапливаться на выводе. Это уменьшает величину шума при 0 В, так что он укладывается в пределы помехоустойчивости для правильного считывания цифрового 0. Без понижающего резистора вход обычно будет иметь высокое Z, если входное сопротивление находится в области мегаом. High-Z означает, что штифт не поднимается высоко или низко, и поэтому вы будете считывать шум относительно земли.

Индуцированный ток равен:

V _s - амплитуда шума, V _R - индуцированное напряжение, т. Е. Напряжение, превышающее сопротивление нагрузки, и V _c - это напряжение, превышающее конденсатор связи. X _c - емкостное сопротивление разделительного конденсатора, а R - сопротивление нагрузки.

В типичном сценарии паразитная емкость составляет порядка пикофарад, что означает, что емкостное реактивное сопротивление очень велико. График зависимости V _R от R, равного 10 пФ при 60 Гц с источником шума 1 В, показывает следующее:

Добавление понижающего резистора параллельно снижает R нагрузки так, что теперь оно асимптотически стремится к сопротивлению меньшего резистора (понижающее сопротивление), поэтому сопротивление понижающего сопротивления 100 Ом и исходной нагрузки 2 МОм составляет <100 Ом, что дает 380 нВ. шум вместо 7,54 мВ шума от источника шума 1 В. Входное сопротивление Arduino 100 МОм дает 0,3528 В.

V _R всегда асимптотически стремится к V _s, как вы можете видеть из уравнения для V _s:

Другой важной частью понижающего резистора является то, что понижающий резистор должен быть выше определенного сопротивления, чтобы он не закорачивал цепь, когда вывод фактически замкнут. Размер сопротивления не влияет на величину тока, протекающего через вход, из-за закона Ома.