单片机为什么有多组VDD？

我们知道，一般的集成电路（IC）元器件通常只有两个电源引脚，一个是Vcc或Vdd，另一个是Gnd或Vss。然而，现在的微控制器（MCU）通常会有多组电源引脚，那么这是为什么呢？

以某款具有100个引脚的MCU为例，我们可以看到它有5组VDD/VSS，并且要求每一组VDD/VSS都要连接。实际上，这些多组VDD在芯片内部是相互连接的。既然如此，为什么芯片厂家不仅留下一组引脚呢？或者说，尽管有多组引脚留下，我们是否可以只连接其中一组呢？这样既能节约引脚数量，还能减少外部连接线路的复杂度。

如果外面只接一组VDD的话，电流在芯片内部经过的路径相对较长，如下图红色的线条。

对于频率高的电路，VDD电流会在高频突变（因为频率越高，需要的电流越大），这时候路径上产生的感抗会阻碍电流的变化，路径越长感抗越大，从而对电流的阻碍作用就会更明显，进而导致芯片网络中的电压变化，这样就会影响MCU系统的正常工作。对于低频或者直流电路，路径长其影响不大。所以早期的低频MCU，只有一个VDD。多组VDD可以减少电感效应（电感并联总电感变小，路径变短电感也越小）。

可以把上述芯片供电的过程，想象成给一块田地灌溉的过程，如果只有一个进水口，肯定不如多个进水口一起进水好。

除此之外，再补充几点：

1）MCU的模拟外设比如ADC通常是独立的电源VDDA，这是因为ADC需要尽可能干净的电源以保证转换结果的准确性，独立一路可以避免受到其他电源噪声的干扰。

2）多种电压要求。有时，芯片的不同部分会以不同的电压运行。一个典型的例子是低压内核和高压 I/O。内核使用较低的电压来降低功耗而 I/O 以更高的电压运行，以便更好地与外部电路连接。这时也需要分出来多组供电，常见的是复杂的SOC芯片。

3）多组VDD相比单个VDD，一个VDD引脚上经过的电流会减小，这样引脚不必承受过高的电流，增强可靠性。

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