Bạn đã bao giờ nhìn vào sơ đồ của một bộ vi điều khiển, bị bối rối bởi các chân điện có vẻ giống nhau được dán nhãn VCC, VEE, VDD và VSS?mục đích và ý nghĩa của chúng khác nhau đáng kểHiểu được những khác biệt này là cơ bản để thiết kế các hệ thống nhúng ổn định và đáng tin cậy. Bài viết này đi sâu vào các thuật ngữ năng lượng này để giải thích kiến trúc năng lượng vi điều khiển.
1VCC: Cơ sở của nguồn cung cấp điện tích cực
Định nghĩa:VCC (Voltage Common Collector), thường được gọi là "voltage collector chung", được hiểu rộng hơn làđiện áp cung cấp điện tích cựccho mạch tích hợp (IC). Nó phục vụ như huyết mạch của một bộ vi điều khiển, cung cấp năng lượng cần thiết cho các thành phần bên trong hoạt động.Hãy tưởng tượng một bộ điều khiển vi mô như một thành phố. VCC là mạng lưới điện chính cung cấp năng lượng cho nó..
Chức năng:VCC cung cấp năng lượng cho lõi CPU, bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi của vi điều khiển (ví dụ: UART, SPI, I2C).Nó điều khiển các transistor nội bộ và các thiết bị hoạt động, cho phép các hoạt động logic và số học.
Điện áp thông thường:Giá trị VCC phụ thuộc vào mô hình và ứng dụng của vi điều khiển. Các mức phổ biến bao gồm + 3.3V (đối với thiết kế năng lượng thấp) và + 5V (đối với các ứng dụng quan trọng về hiệu suất).
2. VEE: Vai trò đặc biệt của điện áp âm
Định nghĩa:VEE đại diệnđiện áp cung cấp điện âmKhông giống như VCC, nó cung cấp điện áp âm và ít phổ biến trong các ứng dụng vi điều khiển tiêu chuẩn, thường xuất hiện trong các mạch xử lý tín hiệu hai cực.
Chức năng:VEE đóng một vai trò quan trọng trong các mạch tương tự chính xác, chẳng hạn như các bộ khuếch đại hoạt động (op-amp), nơi nó xử lý tín hiệu với phạm vi điện áp âm.Nó cũng mở rộng phạm vi đầu vào / đầu ra trong ADC / DAC, cho phép xử lý các tín hiệu với các thành phần âm. Nếu VCC cung cấp năng lượng phía trước, VEE cung cấp điều chỉnh ngược.
Điện áp thông thường:VEE thường hoạt động ở các giá trị âm như -5V hoặc -3.3V, phù hợp với yêu cầu mạch.
3. VDD: Nhà máy điện của mạch kỹ thuật số
Định nghĩa:VDD (Voltage Drain Drain) là mộtnguồn điện tích cựcTrong các IC tín hiệu hỗn hợp (combinating digital and analog circuits), VDD thường biểu thịnguồn cung cấp điện của phần kỹ thuật sốMột nguồn chuyên dụng cho mạch kỹ thuật số.
Chức năng:VDD cung cấp năng lượng cho các thành phần kỹ thuật số như registry, flip-flop và logic gate, đảm bảo tạo và xử lý tín hiệu kỹ thuật số đúng cách.nó cũng có thể cung cấp các thiết bị kỹ thuật số bên ngoài (e(ví dụ như cảm biến hoặc IC).
Điện áp thông thường:Giống như VCC, VDD thường sử dụng +3.3V hoặc +5V, mặc dù các thiết kế năng lượng thấp có thể sử dụng +1.8V.
4. VSS: Điện áp tham chiếu phổ quát
Định nghĩa:VSS (Nguồn nguồn điện áp) làđiện áp tham chiếu mặt đất, phục vụ như đường quay trở lại chung của mạch (0V). Nó thiết lập một đường cơ sở ổn định cho tất cả các điện áp khác (VCC, VEE, VDD).
Chức năng:Tất cả các điện áp vi điều khiển được đo tương đối với VSS. Ví dụ, một tín hiệu kỹ thuật số chuyển từ cao (gần VDD) sang thấp (gần VSS) đại diện cho logic 0.VSS cũng giảm thiểu tiếng ồn điện và cung cấp một con đường trở lại hiện tại cho các thành phần chạy.
Điện áp thông thường:Được cố định ở 0V, VSS hoạt động như "điểm không" của mạch.
Tóm lại: Một bảng tham khảo nhanh
| Đinh | Định nghĩa | Chức năng | Điện áp điển hình |
|---|---|---|---|
| VCC | Cung cấp tích cực cho IC | Năng lượng CPU, bộ nhớ, thiết bị ngoại vi | +3,3V, +5V |
| VEE | Cung cấp tiêu cực | xử lý tín hiệu hai cực trong mạch tương tự | -5V, -3.3V |
| VDD | Cung cấp phần số | Động cơ logic kỹ thuật số và các thiết bị bên ngoài | +1,8V, +3,3V, +5V |
| VSS | Địa điểm tham chiếu | Điện áp cơ bản và đường quay dòng | 0V |