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c8051f020抗干扰方面要注意的方面
发布时间:2009/12/29  阅读次数:1856  字体大小: 【】 【】【

由于C8051F单片机是3.3V低功耗、高速单片机,与大家过去应用传统的5V供电低速单片机在引脚处理与PCB布板方面会有一些

区别。现总结如下:

一、电源和地线方面的处理

1、模拟电源和数字电源要分别供电,可以使用两个稳压源分别供电,但是两个电源之间的电压差必须满足数据手册中的规定

(<0.5V,小于0.3V是比较理想的)。实际应用中模拟电源和数字电源可以来自同一个稳压器的输出,只在AV+与VDD之间接简单

的滤波器也是很有效的。这里要加一个小电感,也可以用低阻值的电阻(通常2欧姆,电阻要有足够的寄生电感。) 这种方式既

能降低成本又能减少体积。

2、在地线方面,模拟地和数字地要分开布线,然后在一点通过磁珠连接,在实际应用中也可以使用0欧姆绕线电阻连接的。

该绕线电阻要有寄生电感,另外,在布线时一定要注意地线应该尽可能的粗,或者采用大面积覆地,电源线也要尽量粗,并

且在单片机所有电源和地之间以及每个外围集成电路的VDD和GND间加去耦合电容。

3、如果所使用的器件上有模拟电源,模拟地,数字电源和数字地,所有这些引脚不可以悬空,必须连接。

二、在严酷环境下使用C8051F器件时,在PCB设计时应注意下列问题

1、在器件的每个电源引脚处放置0.1μF和1.0μF的去耦电容,而且要尽可能地靠近芯片。这一点适用于板上所有的IC(集成电

路)。

2、尽可能将板上不使用的空间接地,即所谓的大面积覆铜。

3、在靠近器件外部振荡器引脚处放置外部晶体和其他振荡器元件(如果可行的话)。

4、使用最短的连线以避免产生“天线”,尤其在下列引脚处:/RST,MONEN,XTAL1,XTAL2,TMS,TCK,TDI和TDO。

5、应使用一个1k - 4.7k 的电阻将/RST拉为高电平。且应该在/RST走线和地之间设一个0.1uF的去耦电容。

6、应将MONEN直接接至片上的VDD (首选)或接地。

7、将TMS、TCK、TDI 和接固定电平。

8、连接至系统电缆或其他电路板上的信号应在PCB的连接点处适当地滤波,避免使这些连接在板上形成大的回路。

三、对JTAG引脚的处理

在电路设计时,JTAG口的TCK要加3.3V上拉。上拉电阻值取4.7K。另外,要考虑到在成品阶段(此时已不需要通过JTAG编程),

将TCK.TMS.TDI引脚接地,这样更能提高系统的抗干扰能力,对于提高系统的稳定性是非常主要的。

四、对未用到的IO口/模拟输入口的处理

对未用到的IO口建议:设置为漏极开路;并加固定电平;或设置为推挽方式;未用的模拟输入也要接地(接模拟地)。

五、在电路设计时的IO口/模拟输入口的保护

1、在可能对IO口有瞬态冲击的情况下,一定要对IO口进行保护,如可能会有瞬间大电流,就要在IO口上串接限流电阻,建议

取值100欧姆。如有瞬态大电压,就要在IO口上接TVS或快速反应二极管。

2、对在产品中使用的模拟输入引脚的输入电平,要在器件的允许范围值内(具体的参数见数据手册)。一般的ADC的输入电压

范围是0V~VREF。同时不可以超过器件的极限参数(见数据手册),否则可能造成永久性损坏。具体的做法可以加两个肖特基二

极管到电源和地。

六、对复位引脚/MONEN(电源监视)引脚的处理

1、为了提高系统的抗干扰能力和可靠性,建议不要将复位引脚悬空,推荐电路为:在复位引脚加强上拉,电阻可以选择

2~10K,还要加一个0.1uF~10uF的去耦电容。

2、如果接有外部看门狗电路,在调试及下载程序的过程中要将看门狗电路断开。

3、如果所使用的芯片上有MONEN引脚,此引脚不要悬空,建议直接接电源(使能MONEN)。

七、外接晶振的注意事项

1、选择质量好的晶振、选择损耗小的晶振电容。

2、XTAL1和XTAL2口不要接入5V电压,在接入CMOS时钟输入时,要注意。

3、晶体振荡电路部分对在PCB的板上布局非常敏感,应将晶体尽可能地靠近器件XTAL引脚,并在晶体引脚接上微调

(10PF~33PF)电容。布线应尽可能地短并用地线屏蔽,防止其它引线引入噪声或干扰。

4、晶体外壳最好接地。

5、对于C8051F3XX器件,在外接晶体时,一定不要忘记在晶体两端接10MW的电阻。

6、晶体微调电容的地要接模拟地。

八、焊接温度的注意事项

当使用自动焊接时应严格控制以下参数:

1、温升速率:小于6℃/秒

2、预热区芯片引脚的最大温度:125℃

3、回流焊的最大温度:建议215℃到220℃(最大值为235℃)

4、芯片通过液态焊料温度状态的时间:30至85秒(建议75秒)

5、最大冷却速率:4℃/秒

如果使用手工焊接,也应注意电烙铁的温度不易过高,与芯片的接触时间不易过长。

九、编写软件方面的注意事项

1、如使用C51编程,在使用指针变量(对FLASH进行写操作)按如下方式定义:

unsigned char xdata *idata(或data) pwrite;

这样做的目的是确保写FLASH的指针的地址被分配在<data>或<idata>空间。

2、不用的代码空间全部清为“0”,这可以在程序跑飞后再重新运行。在跳转指令前加两到三个NOP指令。这样也可以在程序

跑飞后重新运行。

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