32位微控制器

2020-09-18

微控制器是一块半导體(tǐ)芯片，可(kě)以进行算术处理(lǐ)并通过I / O和外围接口控制電(diàn)路。名称“ 32位微控制器”表示该微控制器能(néng)够处理(lǐ)32位值的算术运算。与8位微控制器相比，由于32位微控制器具有(yǒu)更宽的数据总線(xiàn)，因此执行功能(néng)所需的指令周期更少。 

凭借其卓越的性能(néng)，通常会构建具有(yǒu)更多(duō)外围设备和内存的32位微控制器。例如，NXP LPC1700系列具有(yǒu)4个32位定时器，SD / MMC，USB，以太网Mac，CAN和其他(tā)外围设备，而8位MCU则无法实现。

尽管它们具有(yǒu)强大的性能(néng)并具有(yǒu)丰富的外设，但是32位微控制器却是耗電(diàn)的组件。它们以数十至数百兆赫兹的较高频率工作。

与Dyson真空吸尘器不同，不是每个项目都需要使用(yòng)32位微控制器。首先，它比8位MCU贵。在某些设计中，使用(yòng)32位微控制器被认為(wèi)是过大的做法，并给设计带来不必要的成本。 

32位微控制器也不适用(yòng)于電(diàn)池供電(diàn)的電(diàn)路，例如无線(xiàn)IoT传感器。即使以最低的时钟速率运行，它们也会迅速耗尽電(diàn)池電(diàn)量。 

在以下情况下，32位微控制器是一个不错的选择：

当您需要能(néng)够处理(lǐ)大量数据处理(lǐ)的微控制器时。例如，将指纹与数万条记录进行比较并在一瞬间做出响应的生物(wù)识别控制器。

当您需要复杂的電(diàn)路时，需要可(kě)以处理(lǐ)多(duō)个外围设备的微控制器。在这种情况下，使用(yòng)32位微控制器比在電(diàn)路中使用(yòng)几个逻辑IC更经济。

当程序的代码大小(xiǎo)对于8位微控制器而言太大时。32位微控制器内置了更大的闪存。

作為(wèi)PCB设计人员，在使用(yòng)32位微控制器时，您的技能(néng)经过了极限测试。您要处理(lǐ)的引脚数更高，间距更细的组件可(kě)能(néng)会高速运行。这意味着错误将更加明显，因為(wèi)微控制器的稳定性和功能(néng)将受到损害。

因此，在使用(yòng)32位微控制器进行设计时，请注意以下特定领域：

電(diàn)源供应 

32位微控制器需要干净稳定的電(diàn)压。它们通常以3.3V或1.8V電(diàn)压运行，这意味着波动空间很(hěn)小(xiǎo)。供電(diàn)网络需要仔细设计，在模拟和数字電(diàn)源轨之间适当隔离。

接地隔离和返回路径注意事项也同样重要，以确保微控制器的操作不会因不稳定的電(diàn)源電(diàn)压而中断。引入電(diàn)源走線(xiàn)的噪声会导致不稳定的行為(wèi)，例如ADC读数不正确或导致MCU随机复位。 

電(diàn)磁干扰 

如果您忽略EMI缓解的最佳做法，很(hěn)容易弄乱32位微控制器设计。当高速运行时，微控制器既可(kě)以成為(wèi)EMI的来源，又(yòu)可(kě)以作為(wèi)外部干扰的接收端。

使用(yòng)适当的接地技术，较短的返回路径以及保持不同走線(xiàn)的長(cháng)度相等，可(kě)以将高速走線(xiàn)与模拟信号分(fēn)开，这是防止PCB上出现EMI问题的一些方法。 

散热性 

当微控制器以更高的速度运行和/或激活了更多(duō)外围设备时，它会产生更多(duō)的热量。因此，您需要确保适当地散热，尤其是在PCB放置在外壳中的情况下。