在電路設計中,經常會遇到一些IC的引腳并未在應用中使用到的情況,那么,該如何處置呢?首先,當然是閱讀此IC的產品手冊,查看里面的相關介紹。其次,即便沒有從中得到明確的處置信息,也不能等閑置之,我們仍需了解其功能、存在(或應該存在)的電位、可能(或必須)流進/流出的電流、對靜電或RF影響的靈敏度,以及是否需要其他種類的容性或阻性負載,再決定處置辦法,從而保證整個系統的安全可靠。 單片機未使用引腳的合理處理 通常我們并不會把所有的單片機的引腳都用完,有時候我們也在同一個產品上分高低配,因此如何對待一些不使用的引腳就成了一個問題。首先我們看一下單片機引腳的結構。
我們可以發現,一般單片機的IO口都是可以配置的。 CMOS 器件引腳由N溝道和P溝道場效應管,通常在一個時刻,只有一個管子是開通的,但是,有一個非常短的時間轉換期,這兩種管子都會部分導通,在一個管子關閉而另一個開啟的時候。一個沒有端接的輸入口可能振蕩或在一個中間電平上浮動,導致所有場效應管設備都將在一個微導通的狀態,導致了管子的損耗,增加了噪聲,并要消耗額外的電源電流。 (Input Only)輸入專用管腳 1.使用上拉或下拉電阻,將每個未使用的引腳拉到VSS或VDD,這是推薦的使用方法 2.捆綁在一起,并用單個電阻上拉/下拉到VDD或地,節省元件數量和成本,但是這減少了減少的靈活性。
(Input/Output)輸入/輸出引腳 1.每個引腳的下拉一個電阻到地(VSS)。 2.幾個引腳連下拉同一個電阻到地(VSS)。 3.不連接的針腳,軟件程序配置IO口為輸出口,并將它們設置為輸出低。 4.連接一個電阻到Vss,軟件程序配置IO口為輸出低。 5.直接連接到地,軟件程序把端口配置成高阻抗輸入口,設置寄存器為輸出低狀態。 注意這將引發雙發失誤導致的問題(引腳從輸入到輸出的變化,輸出從低到高狀態變化)。
風險在于:
最后,我覺得還是每個電阻接到地比較安全。 模擬IC未使用引腳注意事項 模擬IC上的未使用引腳可能會通過靜電放電(ESD)而大大提高器件過早失效的風險。盡管不用的輸出端可以不用連接,而且一般也如此,但無論這個引腳是模擬的還是數字的,通常最好連接到一個電源。在單電源系統中,通常連接的是負電源,即“地”,在雙電源系統中則是中間電源軌,但也有一些重要的例外情況。務必閱讀淺顯易懂的數據手冊,按照其中的建議行事。然而,如果其中沒有涉及到這一內容,接地通常是極佳做法。 未使用的放大器輸入端是一個重要的例外情況。將放大器未使用的輸入端接地可能會增加功耗。因此,這種情況下的極佳做法,常常也是唯一安全的做法,是將放大器接成緩沖器,將該輸入端連接到兩個電源軌之間的某一電位。 CMOS開關和多路復用器是對稱器件,其信號輸入端和輸出端是可以互換的,因此所有未使用的引腳都應被視為輸入,而不是輸出。所以,這些引腳都應接地。 內部上拉或下拉電阻將輸入端上拉至正電源或下拉至地。如果未使用的輸入端具有這樣的一個電阻,則不需要進行連接。然而,如果連接該引腳,則應將它與其電阻一樣連接到同一電源,因為任何其它連接都會導致電流流入電阻,帶來功耗(該功耗可能相當小,但只要可能就應避免任何浪費)。 特別要注意未使用的邏輯輸入,因為在不使用時,某些邏輯輸入必須連接到邏輯1。此外,某些邏輯輸入具有三種狀態,而不是兩種,開路條件也被定義為一種邏輯狀態,這種輸入可能需要保持不連接。 總而言之,必須將未使用IC引腳的連接作為模擬電路設計過程的重要部分加以考慮,不可輕視。 FPGA未使用引腳的配置 在使用FPGA過程中,未使用引腳的配置是很重要的。一般未用管腳設置成三態輸入或弱上拉輸入。 以Altera FPGA為例,一般是將沒使用的管腳設置為三態輸入比較安全。利用Quartus II 將未使用管腳設置為三態輸入
選擇Assignments→Settings→Devices and Pin Options,打開一個選項卡,選項卡中選擇Unused Pins就可以對未定義的管腳配置了As input tri-stated。
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原文標題:小處不可隨便,IC中未使用引腳的合理處置
文章出處:【微信號:EngicoolArabic,微信公眾號:電子工程技術】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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