使用PIC单片机过程中,我经常遇到使用单片机时,只注重软件,而轻视硬件的设计人员。

功能调试一切正常，但是在产品使用时，常出现各种各样的问题；这不仅与软件的健壮性相关，同时也与硬件设计不够完善有很大关系；有些开发人员（尤其是偏重软件设计的开发人员）会提出：硬件不足的软件来弥补。

但实际情况是在硬件设计严重不足，软件弥补的产品将不能提供很高的可靠性。

就此，简单分享下我在硬件设计，提高可靠性的经验；当然，仅是对我使用PIC单片机积累的经验而已，不足之处，还请见谅。

单片机的电源供电设计：

1.芯片无论是否使用模拟部分和AD部分，外围的VDD和GND，VDDA、VSSA、Vref（如果封装有该引脚）都必需要连接，不可悬空；

①尽管有的芯片引脚的VDD，GND等内部已连接，但还是要在外围连接。

②相邻的VDD，GND等电源管脚连线之间，尽量不要出现涡流。从电流流向来说，建议所有的连线按电流流向走：VDD类的引脚电流向内，GND类的引脚电流向外。

③如果芯片管脚驱动大电流时，建议VDD，GND的连线尽量宽；对于PIC单片机而言，由于其电源引脚最大电流较大（达200mA）,建议线宽至少0.5mm以上（所有电源引脚线宽总和）

④有必要的情况下，模拟电源与数字电源分开走线，再汇集到一点连接（Y型走线）。减少数字电源电路对模拟电路的影响。外围不同功能电路的电源连接方式也用Y型走线（布线允许情况下）；

⑤单片机安装面底部尽量不布（或尽量少）信号线，使得在芯片底部的PCB铺铜时面积尽量大，起到屏蔽效果；

⑥供应单片机的电源连接从电源供应端开始，尽量少过孔走线（双面板情况下，多层板不计），减少电源供电内阻；

⑦布线设计时，所有功能模块电路尽量各自集中在一块（模块化），除信号传递外，尽量减少相系串扰。

2.去耦电容：

①每个VDD、GND类别的电源组 都应有去耦电容，容量至少为0.1μF的高频或MLCC电容。

②去耦电容位置尽量靠近MCU的电源脚，相互连接尽量无过孔，如果存在过孔连接电源，建议按下图方式布线：

③如果单片机驱动电流较大（总电流压≥50mA），建议还要增加去耦电容的容量，经验值一般是5mA/μF左右；但也不宜过大，造成电源电压上升速度过慢；针对PIC单片机本身而言，其最大的容量不超过220μF。

④如果单片机有专用的模拟量电源引脚（VDDA，GNDA）建议再增加LC滤波电路，提高单片机内部模拟电路的稳定性；如非必要，不建议使用RC的滤波电路，会造成较大的压降，影响稳定性。

⑤如非必要，去耦电容不要与其它数字电路共用；非用不可时，建议增加电容容量，并散流方式走线（即从去耦电容焊盘分别走线到各自的供电脚）。