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技術(shù)專題
PCB設(shè)計(jì)中MCU硬件故障解決辦法
在PCB設(shè)計(jì)領(lǐng)域，你必須要仔細(xì)閱讀各種組件的手冊和數(shù)據(jù)表，這樣，最終產(chǎn)品幾乎沒有問題。
MCU中的硬件故障：閱讀芯片手冊
在進(jìn)行復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)時(shí)，可能要進(jìn)行一定的迭代才能獲得完美的PCB。同樣適用于MCU。IC設(shè)計(jì)和制造過程中確實(shí)會(huì)發(fā)生故障，這可能導(dǎo)致MCU的性能與數(shù)據(jù)表中所述的有所不同。
芯片手冊他讓PCB設(shè)計(jì)人員在特定MCU中發(fā)現(xiàn)的故障。它突出顯示了受影響的MCU版本以及所涉及的特定模塊的詳細(xì)信息。
在某些情況下，芯片手冊可解決MCU硅片中的故障。但是在某些情況下，沒有針對故障的解決方案，這就是如果你在PCB設(shè)計(jì)之前跳過芯片手冊就會(huì)陷入嚴(yán)重麻煩的時(shí)候。
影響PCB硬件的常見問題
片上RTC在正常工作溫度下存在精度問題。這樣的不準(zhǔn)確性不是在原型制作過程中容易識(shí)別的問題。
固件可以解決芯片手冊中突出顯示的某些問題。其他因素可能會(huì)影響硬件和整個(gè)PCB設(shè)計(jì)架構(gòu)。這是我在芯片手冊中遇到的一些問題。
1. RTC電池泄漏。
在設(shè)計(jì)良好的電路中，連接到RTC的電池將使用數(shù)年。我在其中一個(gè)RTC迅速耗盡電池的MCU中遇到了一個(gè)缺陷。幾個(gè)月后就需要更換電池。數(shù)月之內(nèi)，RTC電池的狀態(tài)因MCU故障而耗盡。
2.通用輸入輸出（GPIO）引腳故障
如果你無法通過MCU打開簡單的LED，那將令人沮喪。經(jīng)過數(shù)小時(shí)的調(diào)試和故障排除，你在懷疑固件或硬件之間陷入困境。就我而言，事實(shí)證明，MCU上的GPIO引腳之一有故障，我從其他工作正常的引腳中選擇了該特定引腳。
3.不正確的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
在工業(yè)應(yīng)用中，你將依靠MCU來提供模擬輸入的準(zhǔn)確讀數(shù)。當(dāng)內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）受到相鄰數(shù)字模塊引入的噪聲的影響時(shí)，情況并非如此。除了在PCB設(shè)計(jì)中插入外部ADC轉(zhuǎn)換器外，沒有其他解決方法。
這些只是你會(huì)在芯片手冊中找到的一些問題。其他可能不會(huì)導(dǎo)致重大硬件修訂，但可能會(huì)限制MCU的操作限制。
沒有閱讀芯片手冊，沒有問題嗎？
大多數(shù)MCU都附帶芯片手冊。但是，如果你似乎找不到芯片手冊，則很可能是，你選擇的MCU是新發(fā)布的芯片。這意味著你將進(jìn)入一個(gè)未知區(qū)域，并且不會(huì)對即將發(fā)生的事情發(fā)出任何警告。
沒有芯片手冊，你將永遠(yuǎn)不會(huì)知道MCU是否會(huì)自行爆炸。如果你習(xí)慣于忽略閱讀，請立即開始研究芯片手冊，并在需要時(shí)修改PCB設(shè)計(jì)。
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