浅谈32位微控制器概念及作用

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电子说

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　　微控制器是一块半导体芯片，可以进行算术处理并通过I / O和外围接口控制电路。名称“ 32位微控制器”表示该微控制器能够处理32位值的算术运算。与8位微控制器相比，由于32位微控制器具有更宽的数据总线，因此执行功能所需的指令周期更少。

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

　　尽管它们具有强大的性能并具有丰富的外设，但是32位微控制器却是耗电的组件。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32位微控制器。首先，它比8位MCU贵。在某些设计中，使用32位微控制器被认为是过大的做法，并给设计带来不必要的成本。

　　32位微控制器也不适用于电池供电的电路，例如无线IoT传感器。即使以最低的时钟速率运行，它们也会迅速耗尽电池电量。

　　在以下情况下，32位微控制器是一个不错的选择：

　　当您需要能够处理大量数据处理的微控制器时。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识别控制器。

　　当您需要复杂的电路时，需要可以处理多个外围设备的微控制器。在这种情况下，使用32位微控制器比在电路中使用几个逻辑IC更经济。

　　当程序的代码大小对于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。

　　作为PCB设计人员，在使用32位微控制器时，您的技能经过了极限测试。您要处理的引脚数更高，间距更细的组件可能会高速运行。这意味着错误将更加明显，因为微控制器的稳定性和功能将受到损害。

　　因此，在使用32位微控制器进行设计时，请注意以下特定领域：

　　电源供应

　　32位微控制器需要干净稳定的电压。它们通常以3.3V或1.8V电压运行，这意味着波动空间很小。供电网络需要仔细设计，在模拟和数字电源轨之间适当隔离。

　　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电源电压而中断。引入电源走线的噪声会导致不稳定的行为，例如ADC读数不正确或导致MCU随机复位。

　　电磁干扰

　　如果您忽略EMI缓解的最佳做法，很容易弄乱32位微控制器设计。当高速运行时，微控制器既可以成为EMI的来源，又可以作为外部干扰的接收端。

　　使用适当的接地技术，较短的返回路径以及保持不同走线的长度相等，可以将高速走线与模拟信号分开，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/或激活了更多外围设备时，它会产生更多的热量。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。
编辑：hfy

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