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嵌入式系统硬件电路设计时需要考虑的基本问题

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jcky001|  楼主 | 2023-3-24 10:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
设计以MCU为核心的嵌入式系统硬件电路需要根据需求分析进行综合考虑,需要考虑的问题较多,这里给出几个特别要注意的问题。

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jcky001|  楼主 | 2023-3-24 10:41 | 显示全部楼层
1、MCU的选择

选择 MCU 时要考虑 MCU 所能够完成的功能、MCU 的价格、功耗、供电电压、I/O 口电平、管脚数目以及 MCU 的封装等因素。MCU 的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有 5V、3.3V 以及 1.8V 超低电压供电模式。

为了能合理分配 MCU 的I/O资源,在 MCU 选型时可绘制一张引脚分配表,供以后的设计使用。

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jcky001|  楼主 | 2023-3-24 10:41 | 显示全部楼层
2、电源

(1)考虑系统对电源的需求,例如系统需要几种电源,如24V、12V、5V或者3.3V等,估计各需要多少功率或最大电流(mA)。在计算电源总功率时要考虑一定的余量,可按公式“电源总功率=2×器件总功率”来计算。

(2)考虑芯片与器件对电源波动性的需求。一般允许电源波动幅度在 ±5% 以内。对于A/D转换芯片的参考电压一般要求 ±1% 以内。 (3)考虑工作电源是使用电源模块还是使用外接电源。

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jcky001|  楼主 | 2023-3-24 10:41 | 显示全部楼层
3、普通I/O口

(1)上拉、下拉电阻:考虑用内部或者外部上/下拉电阻,内部上/下拉阻值一般在 700Ω 左右,低功耗模式不宜使用。外部上/下拉电阻根据需要可选 10KΩ~1MΩ 之间。

(2)开关量输入:一定要保证高低电压分明。理想情况下高电平就是电源电压,低电平就是地的电平。如果外部电路无法正确区分高低电平,但高低仍有较大压差,可考虑用 A/D 采集的方式设计处理。对分压方式中的采样点,要考虑分压电阻的选择,使该点通过采样端口的电流不小于采样最小输入电流,否则无法进行采样。

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jcky001|  楼主 | 2023-3-24 10:41 | 显示全部楼层
(3)开关量输出:基本原则是保证输出高电平接近电源电压,低电平接近地电平。I/O 口的吸纳电流一般大于放出电流。对小功率元器件控制最好是采用低电平控制的方式。一般情况下,若负载要求小于10mA,则可用芯片引脚直接控制;电流在 10~100mA 时可用三极管控制,在 100mA~1A 时用 IC 控制;更大的电流则适合用继电器控制,同时建议使用光电隔离芯片。

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还需要考虑成本

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AdaMaYun| | 2023-3-27 18:04 | 显示全部楼层
外扩存储器 功能接口 屏幕

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