單片機為什么有多組VDD？

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我們知道一般的IC組件通常只有兩個電源引腳，一個是Vcc或Vdd，另一個是Gnd或Vss。

但今天的mcu通常有多組電源引腳。

為什么?



以某100針MCU為例，可以看到它有5組VDD/VSS，單片機(MCU/MPU/SOC)并且會要求每組VDD/VSS都要連接，其實多組VDD內部是相互連接的，在這種情況下，那么為什么不直接把一組芯片廠商排除出去呢?

或者即使還有多組人，我們能不能只帶一組出去?

如果可以用這種方式節省引腳，外部連接線也就少了。



如果只有一個VDD連接到外部，電流在芯片內部的路徑相對較長，如下面的紅線所示。



對于高頻電路來說，VDD的電流會在高頻時發生突變(因為頻率越高，需要的電流就越大)，嵌入式-CPLD（復雜可編程邏輯器件）這時在路徑上的電感的變化就會阻止電流的變化，越長的路徑阻抗越大，這樣電流的阻斷作用就會更明顯，導致芯片在網絡中的電壓變化，這就會影響MCU系統的正常工作。

對于低頻或直流電路，路徑的長度影響不大。

所以在早期的低頻MCU中，只有一個VDD。

多組VDD可以減小電感效應(電感并聯總電感變小，路徑越短電感越小)。



可以把為芯片供電的過程想象成灌溉農田。

如果只有一個進水口，不如多個進水口。



除此之外，還有幾點:



1) MCU的模擬外設，如ADC，通常是獨立電源VDDA。

這是因為ADC需要盡可能清潔的電源來保證轉換結果的準確性，嵌入式-PLD（可編程邏輯器件）獨立的電源可以避免其他電源噪聲的干擾。



2)多種電壓要求。

有時，芯片的不同部分在不同的電壓下工作。

一個典型的例子是低壓核和高壓I/O。

內核使用較低的電壓以降低功耗，I/O運行在較高的電壓下以更好地連接到外部電路。

這時還需要分離出多組電源，常見的是一個復雜的SOC芯片。



3)與單個VDD相比，通過VDD引腳的電流會減少，引腳不需要承受過大的電流，增強了可靠性。

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