概括的讲上拉电阻和下拉电阻的作用就是：
上拉电阻：将一个不确定的信号（高或低电平），通过一个电阻与电源VCC相连，固定在高电平。
下拉电阻：将一个不确定的信号（高或低电平），通过一个电阻与地GND相连，固定在低电平。
上、下拉电阻的作用：
一般说法是上拉增大电流，下拉电阻是用来吸收电流。
1、当 TTL 电路驱动 CMOS 电路时，如果电路输出的高电平低于 CMOS 电路的最低高电平 （一般为 3.5V）， 这时就需要在 TTL 的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。
2、OC门电路必须使用上拉电阻，以提高输出的高电平值。
3、为增强输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在CMOS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻以降低输入阻抗，提供泄荷通路。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限，增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力，管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上、下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。
具体的举个例子来讲，就明白了。
一、拉电阻用于输入引脚。
1、如果拉电阻用于输入信号引脚，通常的作用是将信号线强制箝位至某个电平，以防止信号线因悬空而出现不确定的状态，继而导致系统出现不期望的状态，如下图所示：
在实际应用中，10K欧姆的电阻是使用数量最多的拉电阻。需要使用上拉电阻还是下拉电阻，主要取决于电路系统本身的需要，比如，对于高有效的使能控制信号（EN），我们希望电路系统在上电后应处于无效状态，则会使用下拉电阻。
假设这个使能信号是用来控制电机的，如果悬空的话，此信号线可能在上电后（或在运行中）受到其它噪声干扰而误触发为高电平，从而导致电机出现不期望的转动，这肯定不是我们想要的，此时可以增加一个下拉电阻。
而相应的，对于低有效的复位控制信号（RST#），我们希望上电复位后处于无效状态，则应使用上拉电阻。
2、大多数具备逻辑控制功能的芯片（如单片机、FPGA等）都会集成上拉或下拉电阻，用户可根据需要选择是否打开。例如STM32单片机GPIO模式即包含上拉或下拉。
3、根据拉电阻的阻值大小，我们还可以分为强拉或弱拉（weak pull-up/down），芯片内部集成的拉电阻通常都是弱拉（电阻比较大），拉电阻越小则表示电平能力越强（强拉），可以抵抗外部噪声的能力也越强（也就是说，不期望出现的干扰噪声如果要更改强拉的信号电平，则需要的能量也必须相应加强），但是拉电阻越小则相应的功耗也越大，因为正常信号要改变信号线的状态也需要更多的能量，在能量消耗这一方面，拉电阻是绝不会有所偏颇的，如下图所示。
对于上拉电阻R1而言，控制信号每次拉低L都会产生VCC/R1的电流消耗（没有上拉电阻则电流为0），相应的，对于下拉电阻R2而言，控制信号每次拉高H也会产生VCC/R2R 电流消耗（本文假设高电平即为VCC）。
4、强拉与弱拉之间没有严格说多少欧姆是强弱的分界，一般我们使用的拉电阻都是弱拉，这样我们仍然可以使用外部控制信号将已经上/下拉的信号线根据需要进行电平的更改。
二、拉电阻用于输出引脚。
拉电阻作为输出（或输入输出）时牵涉到的知识点会更多一些，但本质的功能也是将电平箝位，最常见的输出上拉电阻出现在开集（Open Collector,OC）或开漏（Open Drain,OD）结构的引脚。
1、我们有很多芯片的输出引脚是推挽输出结构（Output Push-Pull），如下图所示（还有一种反相输出的结构，本质也是一样的）：
推挽输出结构引脚的特点是：无论引脚输出高电平“H”还是低电平“L”，都有比较强的驱动能力（输入或输出电流能力）！
当推挽输出结构的控制信号为低电平“L”时，Q1截止Q2导通，电流I1由电源VCC经负载RL与三极管Q2流向公共地，我们称此电流为灌电流（Sink Current），也就是外部电流灌入芯片内部，如下图所示：
相应的，当推挽输出结构的控制信号为高电平“H”时，Q1导通Q2截止，电流I1由电源VCC经三极管Q1与负载RL流向公共地，我们称此电流为拉电流（Source Current），也就是芯片内部可以向外提供的电流（所以称之为“源电源”），从另一个角度讲，也就是外电路可以从芯片中拉走多少电流，如下图所示：
2、灌电流能力与拉电流能力也称为芯片引脚的驱动能力。对于任何给定的芯片，引脚的驱动能力都是有限的，如下图所示为STM32单片机的IO引脚电流驱动能力（来自ST数据手册）：
由上表可知，STM32的IO引脚的驱动能力为25mA，负号“-”表示电流的方向，灌与拉的电流方向是相反的（表中SUNK为SINK的过去分词）
由于芯片引脚的驱动能力都是有限的，如果引脚驱动的负载比较重，将可能导致输出电平不正确（无法输出预定的电平），如下图所示：
假定芯片的供电电压为3.3V（忽略晶体管饱和压降），则输出最大电流25mA时，负载RL的值约为132欧姆（3.3V/25mA），如果负载值小于132欧姆，则相应输出电流会更大（超过25mA），但是芯片引脚只能提供最大25mA的电流，因此，输出电平将会下降。
一般情况下，这种驱动重负载（小电阻）的电路连接是不会烧毁内部晶体管的，因为内部也是有限流电阻的，换句话讲，就算输出引脚对地短路，输出电流也不会超过最大的驱动能力（除非是不正规的芯片），当然，在实际应用过程中尽量不要超出引脚的驱动能力。
3、OC（OD）的引脚输出结构有所不同（OC结构存在于三极管，而OD结构存在于场效管，下面以OC输出结构为例，OD输出结构的原理是一致的），如下图所示：
当三极管Q1的驱动控制信号为高电平“H”时，Q1饱和导通，将对应输出引脚拉为低电平“L”，如下图所示。
但是当控制驱动信号为低电平“L”时，三极管Q1截止，如果没有外部上拉电阻的话，该引脚相当于悬空（高阻态），无法输出高电平，也就是说，OC/OD结构输出的引脚没有拉电流（向外部电路提供电流）能力。因此，我们通常都会将OC/OD引脚通过外接电阻上拉到电源电压VCC，这样引脚输出高电平时的拉电流就直接由电源VCC提供，如下图所示：
