[原创] (分享)PIC单片机 硬件设计经验1-电源供电

dingzy_2002   2016-3-6 12:06 楼主
     使用PIC单片机过程中,我经常遇到使用单片机时,只注重软件,而轻视硬件的设计人员。
功能调试一切正常,但是在产品使用时,常出现各种各样的问题;这不仅与软件的健壮性相关,同时也与硬件设计不够完善有很大关系;有些开发人员(尤其是偏重软件设计的开发人员)会提出:硬件不足的软件来弥补。
     但实际情况是在硬件设计严重不足,软件弥补的产品将不能提供很高的可靠性。
就此,简单分享下我在硬件设计,提高可靠性的经验;当然,仅是对我使用PIC单片机积累的经验而已,不足之处,还请见凉。
     一、单片机的电源供电设计:


     

回复评论 (24)

1.芯片无论是否使用模拟部分和AD部分,外围的VDD和GND,VDDA、VSSA、Vref(如果封装有该引脚)都必需要连接,不可悬空; ①尽管有的芯片引脚的VDD,GND等内部已连接,但还是要在外围连接。 ②相邻的VDD,GND等电源管脚连线之间,尽量不要出现涡流。从电流流向来说,建议所有的连线按电流流向走:VDD类的引脚电流向内,GND类的引脚电流向外。 ③如果芯片管脚驱动大电流时,建议VDD,GND的连线尽量宽;对于PIC单片机而言,由于其电源引脚最大电流较大(达200mA),建议线宽至少0.5mm以上(所有电源引脚线宽总和) ④有必要的情况下,模拟电源与数字电源分开走线,再汇集到一点连接(Y型走线)。减少数字电源电路对模拟电路的影响。外围不同功能电路的电源连接方式也用Y型走线(布线允许情况下); ⑤单片机安装面底部尽量不布(或尽量少)信号线,使得在芯片底部的PCB铺铜时面积尽量大,起到屏蔽效果; ⑥供应单片机的电源连接从电源供应端开始,尽量少过孔走线(双面板情况下,多层板不计),减少电源供电内阻; ⑦布线设计时,所有功能模块电路尽量各自集中在一块(模块化),除信号传递外,尽量减少相系串扰。 本帖最后由 dingzy_2002 于 2016-3-6 13:33 编辑
点赞  2016-3-6 13:30
2.去耦电容:
①每个VDD、GND类别的电源组 都应有去耦电容,容量至少为0.1μF的高频或MLCC电容。
②去耦电容位置尽量靠近MCU的电源脚,相互连接尽量无过孔,如果存在过孔连接电源,建议按下图方式布线(图片节选自ST的参考笔记):

4.bmp
③如果单片机驱动电流较大(总电流压≥50mA),建议还要增加去耦电容的容量,经验值一般是5mA/μF左右;但也不宜过大,造成电源电压上升速度过慢;针对PIC单片机本身而言,其最大的容量不超过220μF。
④如果单片机有专用的模拟量电源引脚(VDDA,GNDA)建议再增加LC滤波电路,提高单片机内部模拟电路的稳定性;如非必要,不建议使用RC的滤波电路,会造成较大的压降,影响稳定性。
⑤如非必要,去耦电容不要与其它数字电路共用;非用不可时,建议增加电容容量,并散流方式走线(即从去耦电容焊盘分别走线到各自的供电脚)。

点赞  2016-3-6 13:54
相关参考资料(大部分是ST的):
(中)AN2860_V2 使用STM8S微控制器的EMC指南 .pdf (240.94 KB)
(下载次数: 76, 2016-3-6 13:58 上传)

(中)应用笔记AN1015 用于提高微控制器 EMC 性能的软件技术.pdf (386.49 KB)
(下载次数: 55, 2016-3-6 13:58 上传)

(中)应用笔记AN1709 ST 微控制器电磁兼容性 (EMC) 设计指南.pdf (1.02 MB)
(下载次数: 55, 2016-3-6 13:58 上传)

STM32_STM8硬件平台基本检查.pdf (188.74 KB)
(下载次数: 47, 2016-3-6 13:59 上传)

良好接地指导原则.pdf (1.54 MB)
(下载次数: 77, 2016-3-6 13:59 上传)

点赞  2016-3-6 14:00
悄悄收藏了
点赞  2016-3-6 14:34
很好的经验分享, 纯干货
加油!在电子行业默默贡献自己的力量!:)
点赞 (1) 2016-3-7 10:44
下载看看。
失恋中。。。
点赞  2016-3-7 11:04
干货,收藏之
点赞  2016-3-7 11:16
好货,收藏了。
点赞  2016-3-7 11:44
我悄悄地来,悄悄地走,有几份下载收蚕了,三克油.
我是一头搞电子的猪,猪是一种好色的动物,猪八戒就是代表.       
点赞  2016-3-7 11:45
我发的附件,基本是ST的参考笔记;
其实MICROCHIP也有类似的笔记,只是我未来得及找到,手头上刚好有类似的参考笔记,用上了而已。
并不是为ST作广告或推广目的。

点赞  2016-3-7 12:46
下段时间,我将会附上相关MICROCHIP的一些笔记。
点赞  2016-3-7 12:47
66666666
点赞  2016-3-7 13:51
看看什么内容先
点赞  2016-3-19 22:08
谢谢楼主分享,先收藏了再看
点赞  2016-3-19 22:10
呵呵,好东西
点赞  2016-3-20 13:32
好东西,经验之谈,谢谢分享。
点赞  2016-3-24 12:27
感谢楼主分享
点赞  2016-6-16 17:51
谢谢楼主无私的奉献!!!
点赞  2018-5-7 14:45
谢谢
点赞  2018-6-30 11:22
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