TA的每日心情 | 衰 2023-11-22 15:02 |
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本帖最后由 Heaven_1 于 2022-10-24 16:47 编辑 ! n% v1 H8 m8 M1 L" X; `# V/ U' _
1 P# J* ~2 O2 G我们知道一般的IC组件通常只有两个电源引脚,一个是Vcc或Vdd,另一个是Gnd或Vss。
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但今天的mcu通常有多组电源引脚。9 f+ f# @ @3 [
5 `1 ]6 g. ~& ?& [2 S为什么?6 A6 O% l7 j) t7 X. X+ z, @) i
1 A& m( b9 M% [2 W/ {7 b
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以某100针MCU为例,可以看到它有5组VDD/VSS,单片机(MCU/MPU/SOC)并且会要求每组VDD/VSS都要连接,其实多组VDD内部是相互连接的,在这种情况下,那么为什么不直接把一组芯片厂商排除出去呢?
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5 Z* s* T0 @) O2 z. a8 z或者即使还有多组人,我们能不能只带一组出去?
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' G9 W% c( U B1 z3 ?如果可以用这种方式节省引脚,外部连接线也就少了。
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! Y$ z- _: a+ v0 Y如果只有一个VDD连接到外部,电流在芯片内部的路径相对较长,如下面的红线所示。, L; m, q, s8 k' A/ w5 G/ T, l, Z
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2 R$ _2 U/ M1 z8 I- T% D2 o
对于高频电路来说,VDD的电流会在高频时发生突变(因为频率越高,需要的电流就越大),嵌入式-cpld(复杂可编程逻辑器件)这时在路径上的电感的变化就会阻止电流的变化,越长的路径阻抗越大,这样电流的阻断作用就会更明显,导致芯片在网络中的电压变化,这就会影响MCU系统的正常工作。- @7 i; s( M5 M6 P1 V) N
! B; g! l B6 o% J对于低频或直流电路,路径的长度影响不大。
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所以在早期的低频MCU中,只有一个VDD。
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# Y$ o# U9 A S, h) X. j9 d* X多组VDD可以减小电感效应(电感并联总电感变小,路径越短电感越小)。, o% [9 b& b% v; {3 z r+ I
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3 u. o, p( w6 x可以把为芯片供电的过程想象成灌溉农田。
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如果只有一个进水口,不如多个进水口。
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: n2 `5 h5 @; n; i除此之外,还有几点:
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5 q$ [5 x, n' S2 A8 i- h( j' u, d0 q6 t" S5 ]8 r# ]" {
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1) MCU的模拟外设,如ADC,通常是独立电源VDDA。
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这是因为ADC需要尽可能清洁的电源来保证转换结果的准确性,嵌入式-PLD(可编程逻辑器件)独立的电源可以避免其他电源噪声的干扰。
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" W& k* V) ^1 l# }2)多种电压要求。2 M" }3 b4 _' q8 G: r% j% V
, X1 ~ c, |2 W4 n有时,芯片的不同部分在不同的电压下工作。5 Q/ T9 x) Q2 G
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一个典型的例子是低压核和高压I/O。
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内核使用较低的电压以降低功耗,I/O运行在较高的电压下以更好地连接到外部电路。2 A+ `4 z5 V8 T- i9 v
5 V" h( d- {6 n8 Z |这时还需要分离出多组电源,常见的是一个复杂的SOC芯片。; D# B; S1 h' _, ~! f: C3 d/ }$ o
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3)与单个VDD相比,通过VDD引脚的电流会减少,引脚不需要承受过大的电流,增强了可靠性。; Y A5 A7 t4 N$ D2 D$ o
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