プルアップ抵抗とは何ですか？それは何をするためのものか？そして、なぜそれが必要なのですか？

私は、LEDなどをオンにする方法を示す多くの簡単な回路に出くわしました。プルアップ抵抗器がよく言及されます。彼らは何をしますか？GPIOピンにはプルアップ抵抗が必要なものとそうでないものがありますが、違いは何ですか？

Arduinoウェブサイトから：

多くの場合、入力が存在しない場合、入力ピンを既知の状態に誘導すると便利です。これは、入力にプルアップ抵抗（+5 Vまで）またはプルダウン抵抗（グランドへの抵抗）を追加することで実行できます。10kΩが一般的な値です。

しかし：それはArduinoのウェブサイトからです。Raspberry GPIOピンは3.3 Vのみに対応していることに注意してください（したがって、Raspberry Pi では 5 V ではなく 3.3 Vにプルアップしてください）!!!

ここだ例プルアップ抵抗回路図の。

プルアップにより、多くの電流を取り込むことなくピンが確実にアップします。ゲートには、オン、オフ、およびフローティングの3つの状態があります。

FLOATING状態はブール値に変換できないため、あまり役に立ちません。したがって、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗：フローティング状態を解消するためにあります。

入力に何も接続されていない場合、または接続された部品が高インピーダンス（Z）状態にある場合、プルアップまたはプルダウン抵抗を入力ピンで使用して状態を定義します。状態が定義されていない入力には、入力値が浮動と呼ばれる任意の値（0または1）になる可能性があるという問題があります。

これについては、Wikipediaの記事（質問のコメントにJivingsが追加したもの）で詳しく説明されており、SparkFunのこの記事ではもう少し視覚的に説明されています。

覚えておくべきこと（最初は少し混乱しました）は、プルアップ抵抗またはプルダウン抵抗が特定の役割の単なる標準抵抗であることです。プルアップ抵抗器が存在しないことを確認するためだけに、複数の人がプルアップ抵抗器を購入しようとしました。それ以外の場合、通常の状態では、標準の抵抗器が電圧を5V / 3.3Vに引き上げるか、0Vに引き下げます。

電子辞書では、プルアップを次のように定義しています。

プルアップ：接続先の回路の値（インピーダンスなど）を上げるために使用される回路またはコンポーネントの説明。

LEDが+5 V電源に接続され、マイクロコントローラー/マイクロプロセッサーまたはその他の手段によって制御（LEDオンおよびオフ）されている場合、オン状態の間、電源は高電流を供給し、高電流が損傷する可能性がありますLED。

電源からの高電流を制限するには、プルアップ抵抗がインピーダンスをプルアップし、電源からLEDに供給する電流を制限します（+5 V）。したがって、LEDは大電流から保護されます。回路に基づいて、プルアップ機能が変化し、I²Cバスへのワイヤードロジックに対する保護を形成します。AND

用語のプルアップまたはプルダウン抵抗が実行される役割を記述するために使用される用語です。一方の端子に接続されている信号線を、もう一方の端子にある電源/グランド/基準電圧に向かって引っ張ります。以前の答えは、「インピーダンスを引き上げる」ということではなく、回路の抵抗/インピーダンスを減らして、ラインが既知の状態になるようにすることです。そうでない場合は、集積回路の入力ピンなどです。接続されていません。外部の何かがするとき、これは効果に対抗れるようにされた抵抗の量を接続であることが要求される低行うことが有効であることが十分ピンが誤ってまたは意図的に開回路のままであるが、外部回路が他の方向にラインを駆動したい場合に外部回路に過度の負担がかからないほど十分に高い場合に引っ張ります。

PiのGPIOピンには制御可能な内部ピンがあり、ほとんどの場合、ラインを論理的なローまたはハイまたはオープンのままにすることができます-ユーザーが提供するプルアップ/ダウン抵抗があれば後者は問題ありません仕事をします（とにかく外部回路の一部として）。後者の設計は、外部回路が3.3ボルトを超える電源レールから動作している場合に特に重要です。その場合、プルアップはラインの電圧を3.3V以上に上昇させてはならないためです -直列抵抗（4K7など） ）およびショットキーダイオード （例：BAT85）アノードをGPIOピンに接続し、カソードを3.3V電源レールに接続することは、これを防ぐ1つの方法です-そのタイプの低い（<0.2V）順方向電圧降下ダイオードは、信号線がPiに伝播するのにわずかに時間がかかることを犠牲にして、信号線がPiを損傷するほど高くなるのを防ぎます。

昨日、中古品を2つ購入したので、Pi'sから始めたばかりです（35年以上電子機器を扱ってきましたが）、まさにこの理由で、そして最高の方法でPiのピン配列に関する情報を探しています。彼らがそれらを持って来なかったので、2つのPSUを得る場所。8-P