整理：Miler Shao
某日有個(gè)工程師反映，在使用STM32F103R芯片開發(fā)產(chǎn)品過程中，發(fā)現(xiàn)有部分樣機(jī)拔電后，快速放電再上電，MCU運(yùn)行不起來，即使按復(fù)位鍵也無濟(jì)于事，單片機(jī)仿佛進(jìn)入了一個(gè)未知的世界。客戶覺得復(fù)位都不能讓芯片工作起來，有點(diǎn)納悶，覺得問題頗為嚴(yán)重。潛意識(shí)里有點(diǎn)懷疑是不是MCU有品質(zhì)缺陷。
查看了客戶的相關(guān)電路原理圖，跟客戶也來回做了些溝通。結(jié)合客戶反饋的現(xiàn)象和以往的經(jīng)驗(yàn)，初步判斷問題應(yīng)該出在電源這塊。建議客戶先從MCU外圍的電源腳檢查開始，然后進(jìn)一步驗(yàn)證相關(guān)電源芯片的品質(zhì)好壞或相關(guān)外圍器件的參數(shù)等。
客戶工程師將信將疑地先從與VDD有關(guān)的電源腳的連接及相關(guān)外圍元件開始檢查確認(rèn)。
客戶拿著電路板檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)MCU電源腳邊上有2處的電容虛焊了，具體就是STM32F103RB的第48腳、第64腳的電容假焊了。客戶將這2個(gè)地方補(bǔ)焊之后，反復(fù)驗(yàn)證測(cè)試，先前癥狀消失。說明問題正是這2個(gè)地方導(dǎo)致的。
有人也許會(huì)問，那兩個(gè)小電容有那么重要嗎？
STM32F103RB是64腳，下面是它的管腳布局圖【在芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)里獲得】。
顯然，第48腳、第64腳都是供電腳。在數(shù)據(jù)手冊(cè)里還有個(gè)芯片供電框圖如下。
該框圖對(duì)各個(gè)電源腳的濾波電容均有明確推薦告知，特別在圖下方還有句鄭重提示。對(duì)于接在VDD與GND之間的那個(gè)4.7UF電容，一定要與VDD_3腳相連，盡可能接到VDD_3腳最近的位置。
不容置疑，這些電容的有無、參數(shù)大小及布局都是有講究的，尤其是要保證芯片批量性、長期性穩(wěn)定工作肯定是必要的。如果不重要不必要，廠家也沒必要費(fèi)勁啰嗦那些，更不用來個(gè)Caution做警示。順便插一句，在閱讀ST MCU技術(shù)手冊(cè)時(shí)要特別留意那些標(biāo)注NOTE或CAUTION的語句及段落。有時(shí)稍微多留心下，說不定可以省卻你半天甚至幾天的折騰。
其實(shí)，在做MCU開發(fā)應(yīng)用過程中，不少問題往往與電源有關(guān)。比方穩(wěn)壓器件品質(zhì)、電源外圍器件品質(zhì)及參數(shù)、PCB地線的布局等都有可能導(dǎo)致系統(tǒng)異常，或者說導(dǎo)致MCU功能異常。其中有些問題的原因可能比較隱晦，除了需要工程師的智慧外，更需要耐心和細(xì)心。比方本例的電容虛焊問題，工程師查找驗(yàn)證過程中還是很細(xì)心的。當(dāng)然，也希望通過對(duì)本案例的分享，讓其它同仁有些不盡相同的領(lǐng)悟或感受。
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