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。
但今天的mcu通常有多组电源引脚。
为什么?
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?
或者即使还有多组人,我们能不能只带一组出去?
如果可以用这种方式节省引脚,外部连接线也就少了。
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。
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。
对于低频或直流电路,路径的长度影响不大。
所以在早期的低频MCU中,只有一个VDD。
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)。
可以把为芯片供电的过程想象成灌溉农田。
如果只有一个进水口,不如多个进水口。
除此之外,还有几点:
1) MCU的模拟外设,如ADC,通常是独立电源VDDA。
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。
2)多种电压要求。
有时,芯片的不同部分在不同的电压下工作。
一个典型的例子是低压核和高压I/O。
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。
这时还需要分离出多组电源,常见的是一个复杂的SOC芯片。
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。
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