见有骑兵出三桂（吴三桂）旁突阵而入者，自成（李自成）后军益进。或曰：彼骑兵非关宁兵，必满洲兵也，宜避之 ！骑兵锐甚，所至莫当。忽尘开，见辫而甲者，咸惊呼曰：满兵来矣 ! 拉然崩溃。” - 清·刘健《庭闻录》
明末争夺天下的过程中，多尔衮悉发后金十五岁以上兵丁，倾巢而出，于山海关与李自成展开决战，后金展现出水印泄地般的攻击能力。首战即决战，一举定乾坤，多尔衮豪赌成功。随后兵锋所至，势如破竹，此后定鼎京都，用兵江南，席卷天下。
但对于后世的希特勒来说，他所主导的苏德战争与上述战争不同，是另外的戏码。初始的巴巴罗萨计划顺风顺水，进展迅速，获胜众多，德军如入无人之境。但苏联国土纵深太大了，希特勒没有动摇苏联的基本盘。苏联一直败退，硬是把以闪击战闻名的德意志战车消耗在林海雪原上。直到德军在斯大林格勒遇上硬骨头，使出全身气力也啃不下，最终胜败天平反转，乾坤扭转。
而在芯片的GPIO端口防护设计上，有两种方案与上述战争在本质上极为相似，试着为诸位讲述下，而这需要从最基本的串电阻防护说起。
串电阻防护
如下图，使用一颗电阻串在线路上，实现GPIO端口的防护，该电阻可以限制通路上的电流，避免流入/流出GPIO端口的电流过大。
电阻通常选择十几欧姆~几十欧姆的阻值。
为了进一步提升防护效果，有时也会使用电阻+TVS管的方案进行浪涌防护。但是电阻放置的位置（在TVS管之前或之后）会带来显著不同的效果，值得我们探究下。
我们可以把TVS管看作一道重要的关隘，而电阻则是削弱敌人势能的缓冲带（坚壁清野），两者的排列顺序决定了能量首先被消耗，还是被泄放。
TVS（在前）+串电阻防护
如下图，防护方案为TVS在前，电阻在后，这种方案相当于多尔衮模式，首战即决战，如若成功，后续的阻力大大减小。TVS首先将外部浪涌电压钳位，其后，电阻用于进一步限流、衰减传递到芯片的残余电压，还可以起到阻尼振荡的作用。
请不要以多尔衮的成功或者希特勒的失败评判电路优劣，举历史的例子仅为了君一乐，实际上电路方案各有优缺点。
该方案的缺点是TVS管将承受较大的应力，需要TVS的峰值脉冲功率过关，否则可能壮烈牺牲。
但优点是芯片端看到的残压小，利于保护柔弱的芯片。此外，电阻未与TVS的寄生电容构成低通滤波，对高速信号影响小。
因此该方案适用于追求低残压、高速信号通信的场景，可应对低能量、快速上升的静电或浪涌。
串电阻（在前）+TVS防护
如下图，防护方案为电阻在前，TVS在后，这种方案相当于希特勒模式。
电阻在前的话，相当于苏联广袤的国土纵深，可以首先电流。希特勒可以一直赢，苏联也可以一直输，但希特勒输一次就无法翻身。
电阻在限制电流时，会吸收一部分浪涌能量，并以热的形式耗散出去，使TVS所承受的电流应力不会那么重，我们可以选择功率等级较小的TVS。从选型角度来说，浪涌电流IPP小的话，对应的TVS的Vc（钳位电压）也会小，能更好的保护后端GPIO端口。
电阻虽然分担了TVS管的压力，但如果选型不当（阻值、封装），也容易导致烧毁，下图记录了该方案打30V浪涌时电阻损坏的波形（该1Ω电阻烧毁后阻值变为几十K）。
此外，由于电阻直接串联在信号路径上，它会更容易与TVS的寄生电容构成低通滤波器（1/2*Π*R*C），可能造成高速信号边沿变缓、波形失真。
综上，该方案更适合应对高能量静电或浪涌、非高速信号传输的场合。电阻可以分担TVS的压力，降低对TVS管峰值功率的要求，或者使用同规格的TVS能实现更高的防护等级。此外也有成本收益，因为较小功率的TVS管成本也低。
