Schauen Sie sich dieses Beispielschema an:
Der fragliche Chip ist der PIC18F4550 und wie Sie sehen können, wird auf beiden Seiten Strom bereitgestellt (mit einer 100-nF-Kappe, um das Rauschen zu glätten, denke ich). Ist dies unbedingt erforderlich oder könnten Sie eine Seite mit Strom versorgen und die andere einfach ignorieren? Ich weiß, dass ich gerade Strom in eine Seite gesteckt habe und alles scheint immer noch gut zu funktionieren, aber ich fühle mich dabei unwohl. Ich habe das Gefühl, dass sie keine Pins verschwenden würden, die etwas Nützliches tun könnten, indem sie ein zusätzliches Paar Power In / Out-Pins haben.
Zu welchem Zweck hat diese PIC-MCU (und ähnliche) mehrere Stromanschlüsse?
Jeder Vdd- und Vss-Pin (und AVdd und AVss, falls vorhanden) muss verbunden sein, und jedes Paar sollte entkoppelt sein. Mehrere Versorgungspins mit eigener Entkopplung sorgen dafür, dass verschiedene Teile des Chips sauber und niederohmig versorgt werden, was bei einer Verteilung der Versorgung innerhalb des Chips selbst nicht der Fall wäre.
Damit die Entkopplung effektiv ist, sollten die Verbindungen zu den Stiften kurz und mit breiten Leiterbahnen sein, um die Induktivität zu minimieren. Die Versorgungsspur sollte zum Kondensator und dann zum Pin führen. Es ist keine gute Idee, den Kondensator nur auf Stubs zu legen, wobei die Versorgung und Masse zuerst zu den Pins gehen.
Wie im Datenblatt angegeben, müssen alle Strom- und Erdungsstifte verbunden sein. Dazu gehören auch analoge Stromversorgung und Masse (AVdd, AVss). Jeder Power-Pin sollte seinen eigenen Bypass-Kondensator so nah wie möglich daran haben.
Mehrere Vdd- und Vss-Pins sind wahrscheinlich intern mit einem Punkt verbunden. Aufgrund von Zwängen der Matrize ist jedoch jede dieser Zufuhren separat erforderlich. Der PIC scheint mit nur einem angeschlossenen Paar zu laufen, aber einige Spannungen im Chip sind dann wahrscheinlich nicht wie beabsichtigt und verschiedene subtile Dinge können schief gehen.
Sie können zwar einen PIC nur mit einem Paar Strom / Masse betreiben, dies wird jedoch nicht empfohlen.
Ein Power-Pin kann nur eine bestimmte Strommenge sicher liefern. Mit 2 verdoppelt sich die aktuelle Kapazität.
Die Erdungsstifte sind oft auch Kühlkörper, wenn sie also nicht angeschlossen werden, könnte sich in einem Teil des Chips zu viel Wärme aufbauen.
Mehrere Entkopplungskondensatoren mit separaten Einspeisungen in den Chip verbessern die Gesamtstromaufnahme und die Signalreinheit des PIC.
Also ja, für einfaches Experimentieren und Prototyping können Sie nur ein Paar verwenden, wenn Sie möchten, aber für alles in der Produktion verwenden Sie sie alle.
Sie müssen sie alle verbinden.
Dies nicht zu tun, ist ein Rezept für interessante Zeiten. Oft kommt der Kern hoch und alles scheint zu funktionieren, aber dann treten seltsame Fehlermodi auf - On-Chip-Peripherie funktioniert nicht, I/Os fahren nicht mit voller Spannung usw
Prozessoren mit mehreren Stromversorgungspins tun dies, um den parasitären Widerstand und die Induktivität der Stromversorgung zu verringern – eine niedrige parasitäre Induktivität ist bei hohen Frequenzen für einen Prozessor mit schnellen Versorgungsstromtransienten sehr wichtig.
Wenn Sie nicht alle Stromversorgungsstifte anschließen, mit geeigneter Umgehung (dh Kondensatoren, die mit kurzen Leiterbahnen verbunden sind), wird die auf dem Chip angezeigte Stromversorgungsspannung Spannungstransienten erfahren, die außerhalb der Betriebsspezifikation für das Teil liegen können.
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Leon Heller
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