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单片机为什么有多组VDD？

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2022/10/24

综合仪器采购

我们知道一般的IC组件通常只有两个电源引脚，一个是Vcc或Vdd，另一个是Gnd或Vss。

但今天的mcu通常有多组电源引脚。

为什么?

以某100针MCU为例，可以看到它有5组VDD/VSS，单片机(MCU/MPU/SOC)并且会要求每组VDD/VSS都要连接，其实多组VDD内部是相互连接的，在这种情况下，那么为什么不直接把一组芯片厂商排除出去呢?

或者即使还有多组人，我们能不能只带一组出去?

如果可以用这种方式节省引脚，外部连接线也就少了。

如果只有一个VDD连接到外部，电流在芯片内部的路径相对较长，如下面的红线所示。

对于高频电路来说，VDD的电流会在高频时发生突变(因为频率越高，需要的电流就越大)，嵌入式-CPLD（复杂可编程逻辑器件）这时在路径上的电感的变化就会阻止电流的变化，越长的路径阻抗越大，这样电流的阻断作用就会更明显，导致芯片在网络中的电压变化，这就会影响MCU系统的正常工作。

对于低频或直流电路，路径的长度影响不大。

所以在早期的低频MCU中，只有一个VDD。

多组VDD可以减小电感效应(电感并联总电感变小，路径越短电感越小)。

可以把为芯片供电的过程想象成灌溉农田。

如果只有一个进水口，不如多个进水口。

除此之外，还有几点:

1) MCU的模拟外设，如ADC，通常是独立电源VDDA。

这是因为ADC需要尽可能清洁的电源来保证转换结果的准确性，嵌入式-PLD（可编程逻辑器件）独立的电源可以避免其他电源噪声的干扰。

2)多种电压要求。

有时，芯片的不同部分在不同的电压下工作。

一个典型的例子是低压核和高压I/O。

内核使用较低的电压以降低功耗，I/O运行在较高的电压下以更好地连接到外部电路。

这时还需要分离出多组电源，常见的是一个复杂的SOC芯片。

3)与单个VDD相比，通过VDD引脚的电流会减少，引脚不需要承受过大的电流，增强了可靠性。

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