MCU(微控制器单元)是一种广泛应用的通用控制器,在电子产品中,除了实现产品功能外,还需要具备一定的电磁兼容性(EMC)。在使用MCU时,可以根据GPIO引脚的使用范围将其分为内部引脚和外部引脚。内部引脚连接的终端设备通常位于PCB板内,例如通过I2C接口连接的Flash电路。而外部引脚则需要通过接口与其它PCB接口或设备进行信号交互,如常用的接口USB、CAN、
UART、JTAG等。外部引脚接口通常位于PCB的边缘,贴近产品外壳,便于用户进行连接线插拔操作,但这也可能引入电磁干扰(EMS)。同时,周围的带电物体可能对接口造成静电放电干扰,因此在设计过程中需重视EMS的防护设计。
在产品设计中,除了考虑EMS问题,还需控制电磁干扰(EMI)辐射。某些高速通信接口可能导致外设的时钟信号中的谐波频率高于MCU外设的时钟频率。如果PCB信号回流路径阻抗偏大或回流面积偏大,会造成EMI辐射超标。例如,EMI 超标通常出现在通过SPI接口读写Flash或刷新显示屏的过程中。
本文旨在为MCU硬件设计提供一些基本的EMC防护设计的参考,以帮助优化MCU在实际应用过程中的电磁兼容性能。
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