高阻态

高阻态（High Impedance State，简称 Hi-Z 或 Hi-Z State）是指电路中的某个输出引脚或信号处于一种“关闭”状态，既不提供电流，也不吸收电流。这个状态通常用于三态逻辑（Tri-state Logic）系统中，目的是让该引脚既不会对电路中的其他部分产生影响，也不会消耗功率。

高阻态的作用：

1. 避免信号冲突：在多路复用系统中，多个设备可能需要共享同一个总线（如数据总线）。当一个设备不需要占用总线时，它的输出端被设置为高阻态，这样就不会对其他设备的信号产生干扰。

2. 节能：当某些外设或模块不工作时，可以通过将其设置为高阻态来节省功耗。

3. 电路保护：如果输出端连接到多个外设，并且这些外设的输入端处于不同电压水平，设置为高阻态可以避免电流冲突和损坏电路。

举个例子：

在 STM32 等微控制器中，某些 GPIO 引脚可以配置为三态输出。如果你设置该引脚为高阻态，那么该引脚就不再提供任何信号，仿佛“断开”了与电路的连接。这对于共享总线的情况（如 I2C 或 SPI 总线）尤其重要。

代码示例：

假设你使用 STM32 的 GPIO 引脚，设置为高阻态可能类似于以下代码：

c

// 设置 GPIOA 的第 5 引脚为高阻态
GPIOA->ODR &= ~GPIO_ODR_OD5;   // 使能高阻态模式

在这个例子中，ODR 寄存器控制输出驱动。如果该引脚的驱动设置为高阻态，它就不会向外提供电压信号。

高阻态 vs 低电平和高电平：

• 低电平（Low level）：引脚输出低电压，通常为 0V。
• 高电平（High level）：引脚输出高电压，通常为 3.3V 或 5V（取决于系统电压）。
• 高阻态（High Impedance）：引脚不输出电压，不吸收电流，相当于“断开”了连接。

总结：

高阻态是嵌入式系统中非常重要的一种状态，它能够让你在多路共享总线、节能或防止电路冲突时有效管理引脚的状态。通过合理使用高阻态，可以提高系统的稳定性和可扩展性。