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微控制器是半導體芯片的一部分,通過I/O和外圍接口進行算術處理和控制電路。"32位微控制器"意味著微控制器能夠處理32位值的算術操作。與8位微控制器相比,32位微控制器由于數據總線更寬,執(zhí)行功能所需的指令周期更少。
憑借其卓越的性能,32位微控制器通常構建更多的外圍設備和內存。例如,英銳恩32位單片機具有4個32位計時器、SD/MMC、USB、以太網Mac、CAN和其他外設,8位MCU是不可能實現的。
雖然它們具有強大的性能和豐富的外圍設備,但32位微控制器是耗電的部件。它們以幾十到幾百Mhz的較高頻率工作。
一、何時應使用32位微控制器?
32位微控制器并不是每個項目的解決方案。首先,它比8位MCU更貴。在某些設計中,使用32位微控制器被視為過度殺傷,給設計帶來了不必要的成本。
32位微控制器也不適合電池供電的電路,如無線物合物傳感器。即使以最慢的時鐘速率運行,它們也會很快耗盡電池。
在這種情況下,32位微控制器是一個很好的選擇:
1.當需要能夠處理密集數據處理的微控制器時。例如,生物識別控制器將指紋與數以萬計的記錄進行比較,并在一瞬間做出響應。
2.當設計的電路需要處理多個外圍時。在這種情況下,使用32位微控制器比在電路中使用一些邏輯IC更經濟。
3.當程序的代碼大小比8位微控制器更大時,一般32位微控制器都采用更大的程序存儲空間。
二、32位微控制器的電路設計提示
如果你經常畫PCB版,如果電路涉及到32位微控制器時,你可能會覺得很頭疼。因為這樣的電路,具有更多的引腳數,更精細的組件,而且需要高速運行。這也意味著問題將更加突出,因為微控制器的穩(wěn)定性和功能很容易受到影響。
因此,在設計32位微控制器時,請注意這些特定區(qū)域:
1.電源
32位微控制器需要清潔穩(wěn)定的電壓。它們通常以3.3V或1.8V運行,這意味著幾乎沒有波動空間。電力輸送網絡需要經過精心設計,在模擬和數字供電軌道之間進行適當的分離。
地面分離和返回路徑考慮對于確保微控制器的運行不會因不穩(wěn)定的供應電壓而中斷同樣重要。引入電壓供應微量的噪音可能導致不穩(wěn)定行為,例如ADC讀數不準確或導致MCU隨機重置。
2.噪聲
如果你忽視了EMI,那么32位微控制器的設計很容易被搞得一團糟。高速運行時,微控制器可以是EMI的源頭,也容易受外部EMI外部干擾。一般情況下,將高速痕跡與模擬信號分離,使用適當的接地技術、短的返回路徑和保持不同走線的長度相等,是防止出現EMI問題的一些方法。
3.熱耗散
當微控制器以更高的速度或激活很多外圍設備時,它會產生很多的熱量。因此,你需要確保散熱足夠,特別是如果PCB被放置在密封的殼子中時。