MCU失效的原因有哪些？

Colbie

mcu失效的原因有哪些？

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你遇到过MCU失效吗？什么原因会导致MCU失效呢？笔者从程序原因、硬件连接原因，芯片的原因等6个方面为你解析导致MCU失效的原因。

1.MCU 的电源

某公司 MCU电源的拓扑如下：

Logic supply VDD ，供给 MCU内部 Core---CPU 的电源，一般电压约 1.8V。当电源电压 《1.8V ，CPU 可能会出现故障。

VDDF ，供给 MCU内部 Flash 读写，一般电压约 2.8V。当电源电压 《2.8V ，进行读写操作可能会损坏 Flash

MCU 内部的 LVR（ low voltage reset ）在电源电压 《4.2V，会发生 Reset ，强制终止MCU 工作。

那么问题来了：如果要准确地 ” 识别低压“ 这个异常工况，很显然需要 LVR 具备在更低电压下工作的能力。

MCU 内部用 bandgap来实现这一要求， bandgap 的工作电压一般为 1.25V，即用 1.25V 来识别4.2V 。

2.MCU 的运算核心 Core

CPU 是大脑，负责计算和逻辑。

对于单核 MCU来说，解决这个问题比较棘手，没特别好的办法。大脑往往是不知道大脑出问题了。

主 /辅 MCU 呢，是通过分立的 2个 CPU ，2 个大脑相互比较（ comparison ）来纠错。

双核MCU ，比较科幻了，不分立，直接在一个机体内长出 2 个大脑，冗余 2个 CPU 核来降低失效率；

3.MCU 的时钟

MCU 一般有三路独立时钟的来源：

1 ）晶体振荡器或陶瓷振荡器的时钟

2 ）内部 RC振荡的时钟，一般频率为 1MHz

3 ）来自 API（Asynchronous periodic interrupt）的时钟，一般频率为 10KHz

有了三路时钟来源，还得辅以复杂的时钟拓扑，可以降低 ” 时钟丢失而程序跑飞 “的风险。

4.MCU 的存储器

受电气环境和宇宙射线的影响， Flash /EPROM/RAM 会发生其内存储的数据发生 0《-》1 跳变。

存储器1bit 出现错误，可能还好。但是，骨感的现实中 2bit 以上的跳变是存在的。

于是，出现了 ECC技术（ Error CorrecTIng Code ）循环冗余校验码，可以实现 1bit 错误能被纠正过来， 2bit以上的错误能被检测。

由于ECC 的原理还是挺复杂的，此处省略。 ECC 的实现可软件或硬件。硬件 ECC 的好处就是节省 MCU资源。

5.指令

顺便提一下， ECC好比可以保证存储在电脑硬盘上数据是可靠的。

那问题来了，如果读取电脑硬盘的命令出错了，比如本意是读取一个文件夹的内容，结果命令被篡改成 ” 删除这个文件夹 “的命令了。

于是，发明了 CRC（ Cyclic Redundancy Check ）循环冗余校验码。

6.MCU 的外设： I/O

MCU 的外设众多，此处仅展示 I/O 的失效问题。

整个回路每个支线都有可能失效。

比如MCU 的 die -》 封装 pin 脚 -》 外围设备等之间

那么，通过回采提高诊断覆盖率是个好办法，但是回采回路也存在支线 ” 外围设备 -》 封装 pin脚 -》 MCU 的die“ 。

ExxNEN

原来如此