在嵌入式系统的开发过程中，我们在编写程序时常常会遇到 IO 口模式的端口配置问题。然而，很多人并没有深入探究这些配置的具体含义，这对于一名合格的嵌入式工程师来说是远远不够的。接下来，我们将重新梳理端口定义，重点探讨推挽电路输出和开漏输出。
　　一、NPN 和 PNP 区别
　　在电子电路中，NPN 和 PNP 三极管是两种常见的半导体器件，它们的工作原理和应用场景有所不同。
　　三极管是用 B→E 的电流（IB）控制 C→E 的电流（IC），其 E 极电位，且在正常放大时通常 C 极电位，即 VC > VB > VE。而 PNP 三极管则是用 E→B 的电流（IB）控制 E→C 的电流（IC），E 极电位，正常放大时通常 C 极电位，即 VC < VB < VE。
　　如今流行的电路图画法遵循 “阳上阴下” 原则，也就是 “正电源在上负电源在下”。在 NPN 电路中，E 极终都会接到地板（直接或间接），C 极终都会接到天花板（直接或间接）；PNP 电路则相反，C 极终接到地板，E 极终接到天花板。
　　对于共射组态，可以粗略地把 VE 当作 “固定” 参考点，通过控制 VB 来控制 VBE（VBE = VB - VE），从而控制 IB，并进一步控制 IC（电流从电位更高的地方流进 C 极，可将 C 极看作朝上的进水漏斗）。三极管导通一般取决于基极电位和射极电位的电压差，所以在使用时，NPN 三极管的射极通常接 GND，PNP 三极管的射极通常接 VCC，以保证射极电压状态的确定性。　　以一个 PNP 应用电路为例，FM 是一个蜂鸣器，8550 是一个 PNP 型的三极管，C 端接地，B 端由单片机控制，E 端通过 FM 接 VCC。根据箭头方向，当 E 端为高电压时，若 B 端也是高电压，那么 E 和 C 之间断开；当 B 端是低电压时，E 和 C 直接导通，实现开关的作用。简单来说，三极管上箭头所在方向的二极管，只要二极管正向导通，那么三极管上下就能导通。

　　图 1 PNP 应用电路
　　二、推挽电路详解
　　推挽电路是一种常见的功率放大电路，它由一个 N 型三极管和一个 P 型三极管组成。从网上找到的一张图片可以看到，上面的三极管是 N 型三极管，下面的三极管是 P 型三极管，需要留意控制端、输入端和输出端。　　当 Vin 电压为 V + 时，上面的 N 型三极管控制端有电流输入，Q3 导通，于是电流从上往下通过，为负载提供电流，这就是 “推” 的过程。

　　图 2 推挽电路推的过程　　当 Vin 电压为 V - 时，下面的三极管有电流流出，Q4 导通，电流从上往下流过，经过下面的 P 型三极管为负载（Rload）提供电流，这就是 “挽” 的过程。

　　图 3 推挽电路挽的过程
　　综上所述，推挽（push - pull）电路通过 N 型和 P 型三极管的交替导通，实现了对负载的双向驱动，能够提供较大的功率输出，常用于音频功率放大、电机驱动等领域。
　　三、开漏电路详解　　要理解开漏电路，我们可以先从开集电路入手。开集的意思是集电极 C 一端什么都不接，直接作为输出端口。如果要用这种电路驱动一个负载，比如一个 LED，必须接一个上拉电阻。

　　图 4 开集电路
　　当 Vin 没有电流，Q5 断开时，LED 亮；当 Vin 流入电流，Q5 导通时，LED 灭。　　开漏电路则是把开集电路中的三极管换成场效应管（MOSFET）。开漏输出的特点是可以实现线与功能，多个开漏输出端可以直接连接在一起，通过上拉电阻连接到电源，从而实现多个信号的逻辑与运算。此外，开漏输出还可以方便地实现电平转换，适用于不同电压等级的电路之间的信号传输。

　　图 5 开漏电路
　　推挽电路输出和开漏输出在电子电路中都有着重要的应用，了解它们的原理和特点，对于嵌入式工程师进行电路设计和调试具有重要意义。