大规模芯片的未用管脚一般怎么处理?
0 2022-08-18

随着集成电路规模的越来越大,如今的大规模芯片都集成了很多功能模块,但是在实际的电路设计中我们又不可能把芯片所有的功能模块(或者说接口)全部用上,因此总会有或多或少的管脚会“用不上”,那这些未用的管脚一般怎么处理呢?


对于未用管脚的处理,笔者是分三步走:

第一步:管脚分类

很多人一听到分类就开始头痛了,管脚的类型有那么多,接口的电平也不尽相同,怎么分类?

其实这里的分类只有简单的一个依据,即管脚是属于输入还是输出(Input or Output?)


哦,好像还有一类既是输出又是输入的Bidirectional,一般这一类管脚通常就当做输出管脚来看待即可。

对于输出管脚Output pin,除非芯片有特殊说明和要求之外,都是可以直接悬空处理的。

第二步:对照手册

一般芯片的手册对于管脚的使用都会有比较详细的说明和要求,下面是Altera的FPGA手册中对于三个input管脚处理的说明:


第四列中有明确的说明,对于DEV_CLRn和DEV_OE这个两个管脚,不使用的情况下需要直接接地处理,而对于DATA[5:15]这一组信号,不使用的情况下可以悬空处理。

经过第二步之后绝大多数的input管脚都有了合适的处理。那么问题来了,总会有那么一些input管脚,纵使找遍了手册每一个角落,厂家也没有给出一个合理的处置建议,那该怎么办呢?

第三步:对照管脚功能做处理

上面第二步提到,对于一些厂家没有给出处置建议的未用input管脚,可以按照管脚的功能来做一些原则上的处理动作:

一些时钟输入类功能的管脚,在不使用的情况下最好直接接地处理或者通过一个下拉电阻接地,防止管脚受到干扰影响芯片正常运行。

一些使能控制类的管脚,如果不使用,最好上下拉到一个固定的功能触发电平,让管脚有一个稳定的参考电平输入。

对于硬件配置类功能的管脚,在不使用的情况下也需要固定为高电平或者低电平,当然大多数的芯片内部一般都有默认的上下拉匹配,也可以选择悬空处理,但是如果是比较敏感的信号的话,外部一个强制的上下拉会可靠很多。

最后一个终极大招,对于极个别管脚在不确定的情况下,最好把上下拉电阻都预留,调试的时候可以根据实际表现来选择是上拉还是下拉。 

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