很多接觸了一段時間單片機MCU的朋友肯定已經(jīng)開始進入到實際操作的步驟當中了，但經(jīng)驗上的不足導致很多人在進行單片機設計時往往會走入錯誤的誤區(qū)。浪費了很多的時間和精力，為了能讓大家更好的學習單片機，我們在此總結(jié)了一些單片機的硬件設計原則，來幫助大家在技術(shù)上快速進步，少走彎路。
1、首先我們從整體布局方面來入手，器件上我們要把能夠形成互聯(lián)關(guān)系的各種元件盡量近的進行擺放。將一些容易產(chǎn)生噪聲且噪聲比較大的器件遠離單片機的邏輯控制電路和存儲電路(ROM、RAM)，由于這些器件是小電流電路或者大電流電路，所以如果可以的話要將這些電路制作成電路板。這樣一來就能夠有效抑制干擾并且可以提高電路可靠性。
2、 以關(guān)鍵元件為中心，盡量將ROM、RAM等芯片旁邊安裝上去耦電容。由于走線和引腳連線方面都擁有比較大的電感。大的電感可能會在VCC走線上引起嚴重的開關(guān)噪聲尖峰。防止Vcc走線上開關(guān)噪聲尖峰的唯一方法，是在VCC與電源地之間安放一個0.1uF的電子去耦電容。如果電路板上使用的是表面貼裝元件，可以用片狀電容直接緊靠著元件，在Vcc引腳上固定。最好是使用瓷片電容，這是因為這種電容具有較低的靜電損耗(ESL)和高頻阻抗，另外這種電容溫度和時間上的介質(zhì)穩(wěn)定性也很不錯。盡量不要使用鉭電容，因為在高頻下它的阻抗較高。
針對去耦電容，我們在安裝時應該改注意這么幾點。
如果在整體體積允許的情況下，電容量設計的越大越好，因為我們要在印制電路板的輸入端跨接100uF左右的電解電容;原則上每個集成電路芯片的旁邊都需要放置一個0.01uF的瓷片電容，如果電路板的空隙太小而放置不下時，可以每10個芯片左右放置一個1～10的鉭電容;對于抗干擾能力弱、關(guān)斷時電流變化大的元件和RAM、ROM等存儲元件，應該在電源線(Vcc)和地線之間接入去耦電容。電容的引線不要太長，特別是高頻旁路電容不能帶引線。
3、在設計當中，地線的設計種類有很多。包括模擬地、邏輯地、屏蔽地、系統(tǒng)地等不同的類型。電路的抗干擾能力很大程度上來源于地線布局的是否合理。
通常來說，在單片機應用當中系統(tǒng)的硬件設計分為兩個方面，一個是系統(tǒng)方面的，也就是單片機系統(tǒng)內(nèi)部的功能單元，如定時器和計數(shù)器當中。在中斷系統(tǒng)不能適應和滿足應用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進行擴展，選擇適當?shù)男酒?，設計相應的電路。二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設備，如鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等，要設計合適的接口電路。
做好硬件設計只是學習好單片機設計的第一步，我們只要按部就班的來進行學習，不懼怕失敗和挫折，才能在一次次的失敗中吸取教訓和經(jīng)驗，從而在單片機的學習道路上越走越遠。
