MCU的VBAT管腳有什么用？

大部分MCU供電只有VDD，但是有些MCU除了正常供電的VDD引腳，還有另外一路獨(dú)立的供電引腳VBAT，比如STM32F103 64pin 的Pin1就是VBAT

再比如NXP的K21芯片也有VBAT引腳

VBAT中的BAT是 Battery簡(jiǎn)寫，這個(gè)引腳一般接紐扣電池，正常情況下它是不耗電的，只有當(dāng)VDD掉電，它才會(huì)工作。VBAT的主要用途有兩個(gè)：

1）給RTC獨(dú)立供電，保障RTC能夠一直計(jì)時(shí)

2）給備份寄存器區(qū)供電，保存敏感數(shù)據(jù)

對(duì)于第一點(diǎn)，有些用到RTC功能的產(chǎn)品比如燃?xì)獗恚Ｇ闆r下干電池組供電，當(dāng)干電池電量耗盡時(shí)，VBAT可以保障RTC持續(xù)走時(shí)，并且VBAT工作下的耗電量很低，可以工作很長(zhǎng)時(shí)間，當(dāng)新?lián)Q了電池之后，就不再使用VBAT電池了。此外還有一些用到RTC功能但是供電是220V的產(chǎn)品，比如樓宇中的溫控器，當(dāng)主電斷開時(shí)，VBAT可保障RTC繼續(xù)走時(shí)。對(duì)于在正式使用前還沒(méi)有正常供電的設(shè)備，VBAT可以實(shí)現(xiàn)出廠時(shí)就設(shè)置好RTC時(shí)間，在用戶真正使用時(shí)不需要再重新設(shè)定時(shí)間。

說(shuō)到這里，你可能會(huì)有疑問(wèn)：是不是只要用到了RTC就需要VBAT功能？并不是這樣，一是因?yàn)橛械漠a(chǎn)品出廠時(shí)就帶著電池并且整個(gè)生命周期內(nèi)一直不掉電，所以就不需要了。還有一些產(chǎn)品即使主電沒(méi)了，RTC時(shí)間沒(méi)了也沒(méi)有關(guān)系，大不了下次上電時(shí)重新配置和同步下時(shí)間（可以通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的方式或者手動(dòng)設(shè)置），具體要看使用場(chǎng)景。

你可能還有個(gè)疑問(wèn)：如果我就是需要在主電沒(méi)了RTC得繼續(xù)計(jì)時(shí)、但是MCU就是沒(méi)有VBAT引腳該怎么辦？這也是有解決方法的，就是在MCU的外圍搭建一個(gè)電源切換電路實(shí)現(xiàn)VBAT的功能，當(dāng)主電斷開時(shí)，切換到備用電池給MCU供電，MCU工作在低功耗狀態(tài)、RTC繼續(xù)工作，不過(guò)這種方法不如用帶自帶VBAT管腳的MCU來(lái)的方便，且相比有VBAT功能MCU會(huì)增加功耗。

對(duì)于第二點(diǎn)，有一些敏感數(shù)據(jù)，比如產(chǎn)品的重要運(yùn)行參數(shù)或者加密的秘鑰，不希望能夠被輕易的獲取到，通常不存放在MCU的Flash區(qū)域，因?yàn)榉旁贔lash里畢竟不太安全，所以存放在RAM區(qū)域中，而RAM有一個(gè)特征是掉電后數(shù)據(jù)丟失，所以實(shí)際使用的是一塊特殊的RAM區(qū)域即備份寄存器中，系統(tǒng)掉電時(shí)只要VBAT有電，該區(qū)域數(shù)據(jù)就可以保持，且不受系統(tǒng)復(fù)位的影響，只有VBAT也掉電該區(qū)域數(shù)據(jù)才會(huì)丟失。這塊區(qū)域通常還會(huì)有自毀功能，配合Tamper功能可實(shí)現(xiàn)防拆自毀功能，保障該區(qū)域數(shù)據(jù)的安全性。

Tamper功能是指MCU在Tamper管腳檢測(cè)到信號(hào)異常時(shí)，會(huì)主動(dòng)清除所有備份寄存器數(shù)據(jù)的功能，這是MCU硬件上實(shí)現(xiàn)的。