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技术专题
检查微控制器中的硬件错误以实现稳定的PCB设计
在電(diàn)子领域，您别无选择，只能(néng)仔细阅读各种组件的手册和数据表。通常，最终产品几乎没有(yǒu)问题。但是，如果您忽略了标有(yǒu)勘误的重要文(wén)档，事情可(kě)能(néng)会变得非常糟糕。
微控制器中的硬件错误：勘误文(wén)档
在进行复杂的设计时，可(kě)能(néng)要花(huā)一些迭代才能(néng)获得完美的PCB。同样适用(yòng)于微控制器。IC设计和制造过程中确实发生了错误，这可(kě)能(néng)导致微控制器的性能(néng)与数据表中所述的有(yǒu)所不同。
勘误表是一个文(wén)档，它通知硬件设计人员在特定微控制器中发现的故障。它突出显示了受影响的微控制器版本以及所涉及的特定模块的详细信息。
在某些情况下，勘误表提供了解决微控制器硅片故障的方法。但是在某些情况下，没有(yǒu)针对这些故障的解决方案，这就是如果您在设计之前跳过勘误表就会陷入严重麻烦的时候。
勘误表中影响PCB硬件的常见问题
我设计了不同型号的微控制器，但从未发现有(yǒu)一个问题可(kě)以解决。您知道他(tā)们所说的总是為(wèi)最坏的情况做计划，并在事情进展比预期的好时為(wèi)您省去了惊喜。话虽如此，我从一个非常痛苦的教训中學(xué)到了勘误的重要性。
在那个时期，带有(yǒu)内置实时时钟（RTC）的微控制器越来越流行，并提供了节省空间的外部RTC替代方案。我最不期望的是片上RTC在正常工作温度下存在精度问题。这样的不准确性不是在原型制作过程中很(hěn)容易识别的问题。部署数百个生产单元时，这就是运营噩梦的开始。
固件可(kě)以解决勘误表中突出显示的某些问题。其他(tā)因素可(kě)能(néng)会影响硬件和整个设计架构。这是我在勘误表中遇到的一些问题。
1. RTC電(diàn)池泄漏。
在设计良好的電(diàn)路中，连接到RTC的電(diàn)池将使用(yòng)数年。我在其中一个RTC迅速耗尽電(diàn)池的微控制器中遇到了一个缺陷。几个月后才需要更换電(diàn)池。
几个月后，RTC電(diàn)池的状态因微控制器故障而耗尽。
2.通用(yòng)输入输出（GPIO）引脚故障
如果您无法使用(yòng)微控制器打开简单的LED，这将令人沮丧。经过数小(xiǎo)时的调试和故障排除，您在怀疑固件或硬件之间陷入了困境。就我而言，事实证明微控制器上的GPIO引脚之一有(yǒu)故障，我从其他(tā)可(kě)以正常工作的引脚中选择了该特定引脚。
3.不正确的模数转换器。
在工业应用(yòng)中，您将依靠微控制器来提供模拟输入的准确读数。当内部模数转换器（ADC）受相邻数字模块引入的噪声影响时，情况并非如此。除了在设计中插入外部ADC转换器外，没有(yǒu)其他(tā)解决方法。
这些只是您会在勘误表中找到的一些问题。其他(tā)可(kě)能(néng)不会导致主要硬件修订，但可(kě)能(néng)会限制微控制器的操作限制。
没有(yǒu)勘误，没有(yǒu)问题吗？
大多(duō)数微控制器都附带勘误表。但是，如果您似乎找不到勘误文(wén)档，则很(hěn)可(kě)能(néng)是，您选择的微控制器是新(xīn)发布的芯片。这意味着您将进入一个未知區(qū)域，并且不会对即将发生的事情发出任何警告。
没有(yǒu)勘误表，您将永遠(yuǎn)不会知道微控制器是否会自行爆炸。
我曾经被新(xīn)发布的ARM9微控制器所吸引，因此我急于為(wèi)一个新(xīn)的，高价值的项目实现它。没有(yǒu)勘误警告我说，如果微控制器在接近其最高工作温度的情况下运行，它将崩溃。不用(yòng)说，补救工作包括使用(yòng)不同的微控制器修改设计，数小(xiǎo)时的代码移植和现场替换工作。