最新工業應用微控制器（MCU）特性和重要設計注意事項

故障保護時脈監視器為提高時脈振蕩可靠性的出色功能，其可持續監視系統時脈振蕩。一旦錯過幾次振蕩，它會自動將時脈源切換到內部振蕩器，并讓中央處理器(CPU)進入中斷函數處理此事件，如此一來，微控制器可保持關鍵功能并執行有序關閉。

盡管低電壓微控制器經過精心設計，可用于高可靠性應用，但有時仍需要5伏特電壓以維持工作。低電壓微控制器可以簡化電路板布線、提高抗雜訊能力并提高對傳統設計的支持，但是，隨著設計尺寸減小，新的5伏特微控制器的可用性也在降低。芯片制造商意識到對這些元件的需求仍然很大，因而開發出新的高電壓工作技術，找到了使更小、更廉價的微控制器以較高電壓運行的新方法，這對于尋求5伏特工作優勢的設計人員來說是個好消息。

為了進一步提高抗雜訊能力，介面和周邊接腳使用多個輸入緩沖器，盡管緩沖器在同一個接腳上共用，不同的功能可能有不同的輸入類型。舒密特觸發器 (Schmitt Trigger)的輸入可提供比同類電晶體-電晶體邏輯(TTL)元件更寬廣的輸入臨界值范圍，并可提高系統的雜訊容限。

較高的端口驅動能力是另一個重要的電路設計注意事項。這不僅僅直接驅動發光二極體(LED)，較高的端口驅動能力可以防止容易引入雜訊的電路(如開關式穩壓器和高速脈波寬度調變(PWM)訊號)附近產生無用耦合，但潛在的代價是會增大輻射雜訊，接腳上的小型RC濾波器將有助于抵消這些效果，同時保持高驅動能力的優勢。

MCU提供耐用資料EEPROM

值得注意的是，內部資料電子式可清除可編程唯讀記憶體(EEPROM)似乎與磁碟機和八音軌播放機一樣成為過去，這是制造商轉向小型制程技術尺寸的自然結果，卻也使整合的成本變得高昂。一些軟體解決方案使用快閃記憶體來模擬資料EEPROM，但是，部分應用需要獨立的資料儲存。最新的微控制器產品可提供高耐用性的資料EEPROM，而且仍保持高性價比。其額定擦/寫次數高達十萬次。使用者唯須注意寫入操作的最小電壓范圍，其有時會高于微控制器的最小工作電壓，這會限制有效的工作范圍。

如圖3所示，流量計是說明本文涵蓋主題的一個好例子。微控制器的整合充電時間測量單元(CTMU)可讀取流量計的流量、溫度和電容式觸控板。使用12 位差分類比/數位轉換器(ADC)和參考電壓來監控電池電壓。超低功耗喚醒模組執行定期喚醒。如此例所示，選擇正確的微控制器將提供穩定可靠且內部功能強大的低功耗解決方案。

流量計范例

新近微控制器產品的演進已然改變設計人員在包括如何最大限度地提高穩健性、降低功耗，但同時維持經濟高效的應用全貌。