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通信学论文-单片机系统可靠性技术及发展.doc通信学论文-单片机系统可靠性技术及发展.doc

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通信学论文-单片机系统可靠性技术及发展摘要:本文介绍近年来单片机技术在提供系统可靠性方面所做的努力与发展。提醒用户在单片机选型、单片机应用系统设计以及制造工艺等方面应注意什么,以实现高可靠性的单片机应用系统。关键词:单片机、可靠性、电磁兼容性随着半导体技术的飞速发展,单片机本身的设计中不断采用了一些新的抗干扰技术,使单片机的可靠性不断提高。除选择抗干扰能力强的单片机外,单片机系统中其它辅助元器件的可靠性也至关重要,一些抑制干扰的元器件的使用有助于提高系统的可靠性。此外,单片机系统在电路设计、印制电路板的设计、布线与制造工艺、系统安装时有无良好的接地等,都直接影响应用系统的可靠性。单片机自身的抗干扰措施为提高单片机本身的可靠性。近年来单片机的制造商在单片机设计上采取了一系列措施以期提高可靠性。这些技术主要体现在以下几方面。1.降低外时钟频率外时钟是高频的噪声源,除能引起对本应用系统的干扰之外,还可能产生对外界的干扰,使电磁兼容检测不能达标。在对系统可靠性要求很高的应用系统中,选用频率低的单片机是降低系统噪声的原则之一。以8051单片机为例,最短指令周期1μs时,外时钟是12MHz。而同样速度的Motorola单片机系统时钟只需4MHz,更适合用于工控系统。近年来,一些生产8051兼容单片机的厂商也采用了一些新技术,在不牺牲运算速度的前提下将对外时钟的需求降至原来的1/3。而Motorola单片机在新推出的68HC08系列以及其16/32位单片机中普遍采用了内部琐相环技术,将外部时钟频率降至32KHz,而内部总线速度却提高到8MHz乃至更高。2.低噪声系列单片机传统的集成电路设计中,在电源、地的引出上通常将其安排在对称的两边。如左下角是地,右下角是电源。这使得电源噪声穿过整个硅片。改进的技术将电源、地安排在两个相邻的引脚上,这样一方面降低了穿过整个硅片的电流,一方面使外部去耦电容在PCB设计上更容易安排,以降低系统噪声。另一个在集成电路设计上降低噪声的例子是驱动电路的设计。一些单片机提供若干个大电流的输出引脚,从几十毫安到数百毫安。这些大功率的驱动电路集成到单片机内部无疑增加了噪声源。而跳变沿的软化技术可消除这方面的影响,办法是将一个大功率管做成若干个小管子的并联,再为每个管子输出端串上不同等效阻值的电阻。以降低di/dt。3.时钟监测电路、看门狗技术与低电压复位监测系
编号:201312172056482317    类型:共享资源    大小:13.65KB    格式:DOC    上传时间:2013-12-17
  
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