풀다운, 풀업저항 (Pull Up, Pull Down Register)의 역할
http://www.kocoafab.cc/tutorial/view/526
개요
전자공학 전공자는 아니지만 컴퓨터와 연결할 수 있는 보드를 직접 제작해서 활용해보고 싶다는 생각을 늘 하고 있었는데, 마침 라즈베리파이(Raspberry Pi)를 구입하면서 가장 간단한 LED 점멸회로를 구성하려고 검색을 해보니 Pull Up, Pull Down 저항의 개념이해가 필수적이었는데 검색과 지인을 통해 알게 된 내용을 정리해보고자 한다.
디지털 회로에서는 1, 0 을 표현할 때 0v, 5v 를 사용하는 것이 일반적인데, 회로를 구성할 때 잘 못하면 0v 를 표현하려고 했지만 0v가 아니거나 1v 으로 나타나는 경우도 있을 수 있다. 주변의 환경에 따라서 원하지 않은 값이 입력될 수도 있는데 입력핀에 연결된 스위치가 열려 있는 경우에는 우리는 0v 라고 간주하고 싶지만 실제로는 주변의 전파잡음 등으로 인해서 예기치 못한 값이 입력될 수도 있다. 이런 현상을 방지하기 위해서는 해당 입력 핀에 연결된 스위치를 열린 채로 두지 말고 확실한 0v로 인식될 수 있도록 ground 에 연결해 주면 될 것이다.
0v 를 입력하기 위해서 ground 와 연결한 것만으로 충분한 것은 아니다. ground에 연결된 입력핀에는 항상 0v 가 입력되겠지만 그 핀에 5v를 입력해야 하는 경우에는 전류가 그대로 ground로 흘러가서 쇼트(합선)현상으로 인해 과전류가 흐르므로 위험할 뿐만 아니라 해당 핀에는 0v 외에 절대로 5v는 입력될 수 없는 상황이 된다
디지털 회로에서 데이터의 표현은 1, 0 만으로 표현되므로 입력전압이 High, Low 외에는 다른 표현이 논리회로에 전달된다면 예기치 못한 동작을 할 수도 있다. Hight, Low 외의 다른 형태는 Floating 이라고 하는데 Floating 형태의 입력이 없도록 보장할 수 있으려면 스위치의 ON/OFF 만으로는 불완전하며 아래와 같이 회로를 구성하고 적절히 Pull Up/ Pull Down 저항을 사용할 필요가 있다.
Pullup Register
아래의 회로에서 스위치가 열린 경우에는 Login Gate에 전원이 분명히 인가될 것이고 스위치가 닫힌 경우에는 Logic Gate 가 ground와 연결되므로 분명히 0v 가 인가된다. 여기서 사용된 풀업저항은 스위치가 닫힌 경우에 과대전류가 ground로 바로 흘러서 쇼트되는 것을 예방하는 역할을 한다
Pulldown Register
아래의 회로는 스위치를 닫으면 Logic Gate 에 전원이 인가되고 Pulldown 저항을 통해서 ground 로도 전류가 흐르게 된다. 스위치를 열면 Logic Gate에는 ground 가 연결되므로 0v 가 인가된다. 여기서의 Pulldown 저항의 역할은 스위치가 닫혔을 때 ground로 흐르는 전류를 제한해서 Logic Gate에 전압이 인가되도록 하는 것이다. 이 회로는 전원이 5v 라면 Logic Gate에는 5v 아니면 0v 외에 다른 입력은 있을 수가 없도록 보장하는 것이다
아래의 회로에서 Pulldown 저항을 제거하고 바로 ground 로 연결한다면 스위치가 닫혔을 때 과전류가 흘러서 쇼트현상이 나타나고 Logic Gate에는 0v 가 인가되므로 원하는 1, 0 을 표현할 수 없게 된다
