微控制器PCB布局的详细信息

更新：后续问题显示了我对最终PCB布局的看法。

我正在用uC布置我的第一块电路板（我在使用和编程嵌入式系统方面有相当丰富的经验，但这是我第一次进行PCB布局），这是STM32F103，这将是混合信号板同时使用STM的内部DAC和一些通过SPI的外部DAC，我对接地有些困惑。

这些问题的答案：

• 去耦帽，PCB布局
• 竞争PCB晶体布局建议
• PSoC的混合信号PCB布局

明确指出，我应该有一个用于uC的局部接地平面，该接地平面恰好在一个点处连接到全局接地，并且在该点附近具有一个局部电源网，该局部电源网连接到全局电源。这就是我正在做的。然后，我的4层堆栈是：

• 本地GND平面+信号，uC，它是100nF的去耦电容和晶体
• 全局GND，通孔除外。根据亨利·奥特（Henry Ott）这样的消息来源，地平面是未分割的，数字部分和模拟部分实际上是分开的。
• 电源，IC下的3.3V平面，用于3.3V外部DAC的粗线，用于在模拟部分分配伏的。$\pm15$
• 信号+ 1uF去耦电容

在板上更远处，模拟组件和信号位于顶层和底层。

所以问题：

1. 我应该在uC之下突破全球范围，还是将完整的地面平面置于本地之下？
2. 电源平面：我打算仅在uC下使用电源平面，并使用过孔将电源带到去耦电容，并因此将uC带到顶层，因为在其他地方我不能真正使用太多电源。外部DAC应该是星形分布的，因此我为它们设置了单独的走线，电路板上的其余部分为伏。听起来还好吗？$\pm15$
3. 我同时使用uC的ADC和DAC，并在电路板的模拟部分中生成参考电压，然后将其带到uC的Vref +引脚上，并在电源板上进行跟踪。我应该在哪里连接Vref-引脚：局部接地，全局接地，或在电源平面上建立一条单独的走线，以将其连接至模拟部分中的全局接地，接地应保持安静？也许靠近参考电压产生的地方？请注意，在STM32上，Vref-与模拟接地VSSA引脚不同（我认为它会到达本地GND平面？）。

当然，这里对设计的任何其他评论也欢迎！

您不一定需要为微型计算机使用本地接地平面。本地地面可以是中心位于微星下方的恒星，例如，该恒星将其连接回主地面。

如果您至少有4层，那么将微距附近的一层专门用于本地地面是有意义的。如果这使布线太困难或这是两层板，则仅使用星形配置。要点是要使微控制器汲取的高频功率电流脱离主接地层。如果不这样做，则可以使用中心馈电的贴片天线，而不要使用接地层。

从微型电源引脚到旁路电容再到微型接地引脚的环路不应穿过主接地平面。高频功率电流将在此处运行。在一处将接地引脚连接到主接地，但不要将旁路帽的接地侧单独连接到主接地。旁路帽的接地侧应将其自身连接回微机的接地引脚。

在微型电路板和其他部分之间传输的数字信号仍将具有较小的环路面积，因为微型电路板将连接至靠近其接地引脚的主接地。

1. 不，你不应该。并摆脱所谓的“当地地面”。当您实现此本地接地时，您认为所有数字信号都发生了什么？您应该在链接的Henry Ott的文章（图1）中找到答案。

   当然，您确实在本地地面和接地层之间建立了连接，但是您要做的就是增加环路面积，从本质上将tr变成小天线。

2. 听起来不错。

3. 参考手册说，V _REF-必须连接到V _SSA，而V _SSA则必须连接到V _SS。我建议您仅将V _REF-直接接地，并尝试通过巧妙的放置来使数字电流保持畅通。

至于建议，如果仅1uF电容是您计划放在底部的组件，则建议将它们放在顶部。当两侧都有组件时，制造商要么必须使电路板穿过烤箱两次，要么手工焊接组件。两者都会增加制造成本。

您可能会发现此答案很有用。

我很少使用真正独立的平面（此类应用程序仍然存在），但不适用于您这样的电路。

仔细放置组件并在电源/接地上加一些思路，应有助于您实现良好的布局。