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技術專題
檢查微控制器中的硬件錯誤以實現穩定的PCB設計
在電子領域，您別無選擇，只能仔細閱讀各種組件的手冊和數據表。通常，最終產品幾乎沒有問題。但是，如果您忽略了標有勘誤的重要文檔，事情可能會變得非常糟糕。
微控制器中的硬件錯誤：勘誤文檔
在進行復雜的設計時，可能要花一些迭代才能獲得完美的PCB。同樣適用于微控制器。IC設計和制造過程中確實發生了錯誤，這可能導致微控制器的性能與數據表中所述的有所不同。
勘誤表是一個文檔，它通知硬件設計人員在特定微控制器中發現的故障。它突出顯示了受影響的微控制器版本以及所涉及的特定模塊的詳細信息。
在某些情況下，勘誤表提供了解決微控制器硅片故障的方法。但是在某些情況下，沒有針對這些故障的解決方案，這就是如果您在設計之前跳過勘誤表就會陷入嚴重麻煩的時候。
勘誤表中影響PCB硬件的常見問題
我設計了不同型號的微控制器，但從未發現有一個問題可以解決。您知道他們所說的總是為最壞的情況做計劃，并在事情進展比預期的好時為您省去了驚喜。話雖如此，我從一個非常痛苦的教訓中學到了勘誤的重要性。
在那個時期，帶有內置實時時鐘（RTC）的微控制器越來越流行，并提供了節省空間的外部RTC替代方案。我最不期望的是片上RTC在正常工作溫度下存在精度問題。這樣的不準確性不是在原型制作過程中很容易識別的問題。部署數百個生產單元時，這就是運營噩夢的開始。
固件可以解決勘誤表中突出顯示的某些問題。其他因素可能會影響硬件和整個設計架構。這是我在勘誤表中遇到的一些問題。
1. RTC電池泄漏。
在設計良好的電路中，連接到RTC的電池將使用數年。我在其中一個RTC迅速耗盡電池的微控制器中遇到了一個缺陷。幾個月后才需要更換電池。
幾個月后，RTC電池的狀態因微控制器故障而耗盡。
2.通用輸入輸出（GPIO）引腳故障
如果您無法使用微控制器打開簡單的LED，這將令人沮喪。經過數小時的調試和故障排除，您在懷疑固件或硬件之間陷入了困境。就我而言，事實證明微控制器上的GPIO引腳之一有故障，我從其他可以正常工作的引腳中選擇了該特定引腳。
3.不正確的模數轉換器。
在工業應用中，您將依靠微控制器來提供模擬輸入的準確讀數。當內部模數轉換器（ADC）受相鄰數字模塊引入的噪聲影響時，情況并非如此。除了在設計中插入外部ADC轉換器外，沒有其他解決方法。
這些只是您會在勘誤表中找到的一些問題。其他可能不會導致主要硬件修訂，但可能會限制微控制器的操作限制。
沒有勘誤，沒有問題嗎？
大多數微控制器都附帶勘誤表。但是，如果您似乎找不到勘誤文檔，則很可能是，您選擇的微控制器是新發布的芯片。這意味著您將進入一個未知區域，并且不會對即將發生的事情發出任何警告。
沒有勘誤表，您將永遠不會知道微控制器是否會自行爆炸。
我曾經被新發布的ARM9微控制器所吸引，因此我急于為一個新的，高價值的項目實現它。沒有勘誤警告我說，如果微控制器在接近其最高工作溫度的情況下運行，它將崩潰。不用說，補救工作包括使用不同的微控制器修改設計，數小時的代碼移植和現場替換工作。