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IC引腳未在應用中使用如何處置?

發(fā)布時間:2020-05-18 責任編輯:lina

【導讀】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?
 
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(tǒng)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。
 
IC引腳未在應用中使用如何處置? 
 
我們可以發(fā)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(tài),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(jié)省元件數量和成本,但是這減少了減少的靈活性。

 IC引腳未在應用中使用如何處置?

(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(tài)。

注意這將引發(fā)雙發(fā)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(tài)變化)。
 
IC引腳未在應用中使用如何處置?

風險在于:

 IC引腳未在應用中使用如何處置?
 
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(tǒng)中,通常連接的是負電源,即“地”,在雙電源系統(tǒng)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(tài),而不是兩種,開路條件也被定義為一種邏輯狀態(tài),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(tài)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(tài)輸入比較安全。利用 Quartus II 將未使用管腳設置為三態(tài)輸入

 IC引腳未在應用中使用如何處置?
 
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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