隨著半導體和封裝技術的發展，電子元件的尺寸不斷縮小，與較大尺寸的單片機（MCU）相比，這些較小的MCU承受電磁干擾的能力也有所降低。因此，在設計開始時就必須考慮設計在噪聲環境下可以承受一定程度的抗擾性的電子設備的重要性。

對新的單片機方案進行開發，其周期始于規格定義、電路設計、組件選擇、印刷電路板設計、原型制作、可靠性和EMC測試、市場測試以及最終產品發布。

在設計階段，EMC考慮和解決方案的成本最低，并且在產品投放市場后將呈指數級增長。如果設備由于市場上的電磁干擾而發生故障，則必須通過使用更昂貴的解決方案（例如獨立的過濾器或屏蔽罩等）現場解決，如果它是一個主要缺陷，則甚至會從市場上召回。因此，在設計階段考慮EMC設計非常重要。以下是設計任何電子設備時可能要考慮的一些技巧。

一、單片機設計組件選擇

所使用的組件應盡可能采用無引線類型，而不是引線類型，因為引線類型在高頻下具有更多的寄生效應和電容效應。優選表面貼裝電阻器、電容器、電感器和其他SMT組件。

MCU的選擇基于制造商的保證和規范，即在設備設計中考慮了EMC方面。例如，在端口的輸入端內置鉗位二極管，以減少靜電放電對端口的影響。

二、單片機方案的印刷電路板設計

1.將每個組件盡可能地靠近放置，因為這將減少環路和走線，因此寄生電感和電容電感將減少。一旦暴露于電流，電壓或電磁通量的變化中，每個回路或軌道將輻射并吸收能量。

2.晶體或陶瓷振蕩器應盡可能靠近單片機放置。用于將諧振器連接到時鐘的軌道應盡可能短且閉合。

3.盡量不要在MCU和PCB之間使用任何插座。使用插座會在電路中引入寄生電感和電容。

4.在每個集成電路的電源（VCC-接地）兩端使用0.1uF陶瓷電容器作為高頻去耦設備。電容器應放置在盡可能靠近集成電路的位置。

5.不使用的MCU的IO端口應接地或通過高阻抗電阻（100-200kΩ）連接到VCC。這是為了減少未使用端口上的電壓尖峰的影響，該電壓尖峰可能會導致MCU讀取錯誤的邏輯。

6.將數字和模擬軌道分開接地。

7.最好在MCU下方放置一個較大的地面，以創建一個穩定的儲罐，將噪聲轉移到地面。

8.在關鍵應用中，請使用復位IC，一旦電源降至某個水平以下，該IC就會復位電路。

9.通過使用大型濾波電容器和旁路陶瓷電容器，并確保波動最小（小于100mV），應為系統供電穩定。

三、單片機設計軟件注意事項

1.盡可能嘗試在軟件循環中定期重新配置端口配置，計時器配置和其他寄存器。在嘈雜的環境中，寄存器的設置可能會翻轉并從輸入更改為輸出，反之亦然。

2.在MCU的RAM中放置一定的值，并定期檢查其完整性。如果值改變，則意味著噪聲改變了值，其余RAM的完整性值得懷疑。你可以決定將RAM重置為預定值。

3.使用具有硬件復位看門狗功能的MCU。計時器例程放置在軟件的特定部分中，它將在特定時間刷新。如果未更新，則表示程序已失控，應觸發硬件重置。

4.未使用的內存應使用“1111……”或“0000……”填充。

5.未使用的程序存儲器應填充為NOP（無操作）指令代碼。這是為了確保如果MCU的程序計數器已損壞并跳到程序存儲器的這些區域，它將不會以無限循環結尾。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的有關在單片機開發中減少噪聲干擾的方法。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機、運算放大器和模擬開關。