單片機(jī)為什么有多組VDD？

我們知道一般的IC元器件通常只有兩個(gè)電源引腳，一個(gè)是Vcc或Vdd，另一個(gè)是Gnd或Vss。但是現(xiàn)在的MCU通常卻有多組電源引腳，這是什么原因呢？

以某款100腳MCU為例，可以看到它有5組VDD/VSS，并且會(huì)要求每一組VDD/VSS都要接上，實(shí)際上這多組VDD內(nèi)部是互相連接在一起的，既然這樣，那么芯片廠家為什么不只留一組出來(lái)呢？或者說(shuō)雖然留了多組出來(lái)，能不能外面只接一組呢？如果能這樣既節(jié)約引腳，外面連接走線也更少。

如果外面只接一組VDD的話，電流在芯片內(nèi)部經(jīng)過(guò)的路徑相對(duì)較長(zhǎng)，如下圖紅色的線條。

對(duì)于頻率高的電路，VDD電流會(huì)在高頻突變（因?yàn)轭l率越高，需要的電流越大），這時(shí)候路徑上產(chǎn)生的感抗會(huì)阻礙電流的變化，路徑越長(zhǎng)感抗越大，從而對(duì)電流的阻礙作用就會(huì)更明顯，進(jìn)而導(dǎo)致芯片網(wǎng)絡(luò)中的電壓變化，這樣就會(huì)影響MCU系統(tǒng)的正常工作。對(duì)于低頻或者直流電路，路徑長(zhǎng)其影響不大。所以早期的低頻MCU，只有一個(gè)VDD。多組VDD可以減少電感效應(yīng)（電感并聯(lián)總電感變小，路徑變短電感也越?。?。

可以把上述芯片供電的過(guò)程，想象成給一塊田地灌溉的過(guò)程，如果只有一個(gè)進(jìn)水口，肯定不如多個(gè)進(jìn)水口一起進(jìn)水好。

除此之外，再補(bǔ)充幾點(diǎn)：

1）MCU的模擬外設(shè)比如ADC通常是獨(dú)立的電源VDDA，這是因?yàn)锳DC需要盡可能干凈的電源以保證轉(zhuǎn)換結(jié)果的準(zhǔn)確性，獨(dú)立一路可以避免受到其他電源噪聲的干擾。

2）多種電壓要求。有時(shí)，芯片的不同部分會(huì)以不同的電壓運(yùn)行。一個(gè)典型的例子是低壓內(nèi)核和高壓 I/O。內(nèi)核使用較低的電壓來(lái)降低功耗而 I/O 以更高的電壓運(yùn)行，以便更好地與外部電路連接。這時(shí)也需要分出來(lái)多組供電，常見(jiàn)的是復(fù)雜的SOC芯片。

3）多組VDD相比單個(gè)VDD，一個(gè)VDD引腳上經(jīng)過(guò)的電流會(huì)減小，這樣引腳不必承受過(guò)高的電流，增強(qiáng)可靠性。

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