Привет!
Вопрос наверное изъеден, но где ни искал ПОЛНЫХ ответов так и не нашел:
1. Чтобы никого не мучать - эти два понятия, где они описаны в литературе доступно?
2. Допустим есть МК. Что означает выход с ОК. Лучше нарисуйте схемку что куда течет.
3. В каких случаях нужно подтягивать вход (выход) МК к питанию или земле?
4. Если выход (вход) задействован, нужно подтягивать или нет?
5. Как конфигурировать выводы МК для того или иного случая и как в этих случаях подтягивать?
6. Чтобы это понять нужно наверное знать как организованы входные/выходные каскады МК?

ОК - это "голый" коллектор, высунутый наружу.
Характерная особенность - "тянуть" может только к земле.
То есть, ток может быть только втекающим.
Обычно удобно использовать такие выходы для управления нагрузкой с более высоким питанием, чем МК, естественно, не превышая допустимых пределов.
Без внешней подтяжки к плюсу на таком выходе может быть либо ноль, либо Z-состояние.

а где бы почитать про компромисс величины подтягивающего резистора крутизны фронтов при быстром переключении?
в частности есть 74lvc07 - на выходе будет меандр от 1 до 50 мгц... нагрузка - вход cpld epm3064... какой резистор выбрать?

3. В тех , когда в процессе работы он может оказаться в "висячем" состоянии. При этом его состояние для программы будет не предсказуемым.
4. Если вход не может оказаться в таком состоянии (на нем всегда "0" или "1"), то нет.
5.Естественно , как этого требует логика работы вашей программы.Подтягивать, внутренними или внешними (если вас не устраивают внутренние) если ко входу подключена кнопка , джампер или мс переходящая в Z-состояние
6. Наверно.


RC
C =С входа+С монтажа
типа того.

2. Выход с ОК означает, что там стоит транзистор, управляемый по базе (затвору), и вывод коллектора (стока) выведен наружу. Внутри МК к коллектору ничего не подключено. Точка коллектора может программно замыкаться-размыкаться на землю, но само по себе напряжение на ней возникнуть не может.
3. Если Вы передаете логический сигнал с выхода ОК куда-то дальше, то нужно "подтянуть" его к питанию. Т.е установить резистор между выходом и шиной питания. тогда при открытом ключе там будет лог 0 (ток резистора замкнется на землю через ключ), при закрытом ключе - лог 1 (резистор соединит выход хоть и плохонько, но к питанию).
4. Если выход не задействован - оставьте все как есть. Никому это не повредит. Если это вход.... ну, в задействованном входе уровни обеспечивает источник сигнала. Незадействованный вход... есть тонкости в ТТЛ и КМОП. Лучше заземлить, или дать лог1 "во избежание гигиены".
Оставлять висячим в воздухе вход КМОП вообще нельзя. Как пишут Горовиц и Хилл - "кого угодно выведет из равновесия". На нем Вы всегда увидите лог0, но как только убираете щуп измерителя - через секунду там плавненько единица или вообще пробит. Поэтому, если автономно отлаживается плата со входами КМОП, то их нужно землить через большие резисторы -50-100кОм. Пготом, после подключения входов эти резисторы большого вреда не принесут.
5. Думайте как сконфигурируете входы-выходы, исходя из этого и организовывайте схемы подтягивания или нагрузки.
6. Нужно знать не только это, а и многое, многое другое. Даже закон Ома, если Вы инженер электронной техники, а не просто транслятор чужих мыслей на С++.
Умножить на 8 можно сдвигом влево, можно сложением 8 раз через счетчик, можно четырехбайтным единицей вперед или назад, можно затребовать сопроцессор с плавающей запятой... Никто в изделии этого, скорее всего, и не заметит. А вот установить подтягивающий резистор - только одним способом и насколько он правилен - сразу видно будет.
Успехов Вам в грядущих разработках!

Спасибо за ответы. Microwatt - спасибо за хороший подробный ответ.
Получается, что выходы всех МК сторятся по типу ОК или есть другие варианты? Как тогда построены входы МК?

Нет не всех, даже внутри одного МК выводы одного порта могут быть с внутренней "подтяжкой" которая подключена всегда, а другой порт может быть с ОК с подключаемой програмно подтяжкой. Смотрите даташит на конкретный МК, как правило там все разжевано и даже схема есть.

Поищите описание портов ввода-вывода на 51-е контроллеры- с тех пор мало чего изменилось

В состоянии Лог0 на выходе 74lvc07 в него будет втекать ток, определяемый резистором подтяжки. У выхода 74lvc07 есть максимально допустимый ток, что ограничивает величину резистора подтяжки снизу (закон Ома).
Когда 74lvc07 закроется, емкость входа epm3064 начнет заряжаться через тот же резистор подтяжки, что в сочетании с частотой 50MHz дает ограничение для резистора сверху (выбирайте RC много меньше периода частоты)

И даже при этом выводы МК обычно не ОК, а пушпульные
Что и видно из вышеприведённого рисунка

Не совсем понял вышеприведенный рисунок. Поясните, пожалуйста, на примерах. У микроконтроллеров довольно гибко можно конфигурировать выводы - 1) Подтяжка к питанию, земле 2) ОК или не ОК, 3)вход-выход. Как манипулировать грамотно этими режимами, как их смешивать? Например мне непонятно в каких случаях вывод конфигурировать как ОК, а в каких нет. Понимаю, что это зависит от того на какую нагрузку будет работать вывод МК.

У меня есть мясорубка. Объясните, как с ее помощью готовить еду?

Когда через нее (мясорубку) нужно прокручивать баранину, а когда говядину?

Вы подскажите, куда вы собрались подключать ваш МК, вам подробно расскажут какие пины как конфигурировать и почему.

XVR, я понимаю, что на конкретный случай ответить проще, но, допустим, сейчас мне нужно подключить ножку к затвору транзистора, завтра к светодиоду, послезавтра еще куда-нибудь. Есть ведь общие правила когда нужен ОК, а когда нет? Вы мне сейчас ответите, а завтра я снова буду спрашивать, а так хотя бы принцип буду знать.

Нет таких общих правил. Все зависит от конкретного применения.
Пушпульный режим (если напряжения питания МК хватит для полного открытия транзистора). Или ОК + подтяжка на повышенное напряжение (что бы хватило транзистору), если нога МК может выдерживать такое напряжение (например 3.3В МК с 5V tolerant ногами и подтяжка на 5В) и если частота коммутации транзистора низкая (единицы герц)
ОК, светодиод другим концом через резистор на +5В. Или пушпул и светодиод другим концом через резистор к любому питанию (0 или 5В)

XVR, спасибо. Как я понимаю, вывод сконфигурированный как ОК может быть только выходом?

Разумеется.

Спасибо. Раз уж общих принципов нет, то как конфигурировать ноги в следующих случаях:
1. Если нога работает на аналоговый свич типа SN74LVC1G66
2. Если нога работает на ногу /CS АЦП, в даташите на который указано, что эта нога представляет собой "Active low Schmitt triggered logic input with an internal pull-up resistor".
3. Нога должна быть сконфигурирована как выход ШИМ, частота ШИМ 200 кГц
4. Нога - MISO SPI интерфейса
5. Нога - MOSI SPI интерфейса
6. Нога является входом для выхода операционника (который усиливает сигнал с датчика)

1-5 банальный пушпулл. 6 - аналоговый вход

Маленькое уточненьице:
4 пункт если конфигурится мастер, то MISO настраивается как вход (можно с подтяжкой, на случай если слейв при включении/ресете может отпустить ногу MISO в 3-е состояние).
Аналогично 5 пункт, если настраивается нога слейва MOSI, то она настраивается как вход.

XVR, получается, что в большинстве случаев подходит пушпульный режим? Можете привести пример, где его применять никак нельзя.
И еще вопрос по конфигурации SPI и других интерфейсов, например, UART. Предположим МК - мастер, второе устройство (пусть будет АЦП) - слейв, тогда конфигурировать ноги АЦП нужно так - MOSI - выход, MISO - вход? Как их подтягивать, к земле, питанию, не подтягивать? У UART примерно также, наверное?

Например, вы хотите управлять Р-канальным полевиком , вкл-выкл. напряжение повыше питания мк.
Невзирая на состояние выхода мк, полевик будет открыт , если только у вас не "высоковольтный" ОК.
В остальных случаях , переводя выход в "0" и "Z", вы получите аналог ОК

Следует уточнить, что "остальные случаи" в подавляющем большинстве случаев находятся в пределах питания данного МК.

Да
Провод данный при программной реализации I2C. Она ОБЯЗАНА быть ОК с пулапом
А вас АЦП сферический в ваккуме? Или у него есть конкретный тип? Берете DS на ваш АЦП и смотрите, как его надо включать.
Не бывает АЦП 'вообще', UART 'вообще' и пр. 'вообще' - это все какие то конкретные м/сх, и включение для каждой из них индивидуальное. Есть наиболее часто встречающиеся случаи, но все равно, в каждом конкретном случае могут быть отличия.