单片机硬件系统设计原则

1单片机硬件系统设计原那么一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两局部内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计适宜的接口电路。街系统校的扩潜展和誓配置塑应遵扶循以赌下原甘那么：昏秤1、纵尽可荐能选领择典于型电医路，衰并符表合单链片机幸常规瘦用法镜。为奉硬件漠系统狠的标元准化民、模辫块化缎打下红良好卵的基宝础。驻清2、标系统筑扩展母与外哭围设兆备的队配置尸水平查应充葡分满逝足应邮用系菊统的特功能艇要求造，并依留有烘适当珠余地子，以守便进笛行二废次开直发。食矿3、挥硬件决结构虏应结护合应文用软斥件方州案一披并考睁虑。虽硬件愈结构钢与软茧件方惨案会泡产生融相互阿影响老，考讲虑原餐那么是谱：软疫件能胁实现亿的功贞能尽兔可能崭由软穿件实柏殃，办以简世化硬奴件结笛构。奴但必贩须注熄意，吹由软趟件实口现的嗽硬件犹功能草，一督般响越应时帽间比老硬件秆实现幕长，糊且占通用C低PU痰时间籍。进4、涨系统酸中的杰相关倾器件明要尽再可能味做到配性能志匹配苍。如宵选用秩CM首OS亩芯片竞单片稠机构馅成低灵功耗胖系统肯时，欣系统晴中所糖有芯磨片都吸应尽承可能折选择戏低功鲁耗产签品。厅叨5、粥可靠束性及容抗干践扰设排计是渴硬件浩设计平必不莫可少杀的一岸局部舅，它傍包括尚芯片闪、器甩件选盆择、眨去耦恩滤波戴、印逮刷电闪路板词布线妙、通播道隔晒离等丙。榨6、谅单片利机外书围电竞路较吗多时榜，必医须考姻虑其真驱动丧能力爷。驱秃动能省力不纺足时士，系钞统工芝作不停可靠兴，可久通过窃增设帝线驱觉动器样增强孤驱动齿能力璃或减库少芯众片功列耗来劝降低资总线烂负载扒。踩7、暖尽量扶朝“娘单片臣〞方赶向设翁计硬众件系姜统。录系统锤器件霉越多宵，器委件之榨间相访互干购扰也喉越强死，功简耗也咳增大盛，也谋不可认防止年地降直低了蔑系统切的稳拢定性炊。随斜着单咏片机跌片内拖集成意的功沸能越玩来越训强，丙真正居的片性上系指统S友oC尿已经栗可以拐实现旗，如炕ST管公司姻新近企推出迎的μ昌PS漆D3途2×摄×系灿列产养品在森一块羽芯片镰上集化成了秘80姻C3假2核省、大卵容量致FL握AS谦H存渗储器洽、S业RA秋M、脾A/永D、险I/升O、晋两个精串口染、看缠门狗平、上豪电复蝴位电挣路等曾等。右哨单片钢机系廉统硬医件抗堪干扰陡常用爆方法轨实践妙刃

光影落响单椅片机样系统读可靠掠平安基运行刻的主尖要因拜素主付要来傻自系员统内哀部和证外部瓶的各终种电彼气干代扰，膏并受蒙系统灿结构市设计戒、元异器件跳选择到、安惑装、丑制造键工艺无影响踢。这眠些都呜构成贞单片婆机系亦统的添干扰错因素粥，常虹会导欢致单奋片机炉系统吃运行遣失常张，轻蚁那么影属响产宽品质养量和秋产量寺，重兽那么会岔导致弟事故前，造稿成重其大经祖济损浇失。全权形成丑干扰晕的基站本要省素有伪三个尖：自〔1膜〕干光扰源尺。指号产生江干扰岁的元驰件、腊设备朋或信束号，爪用数辈学语静言描稳述如裂下：遍du此/d者t，孤d氧i/坛dt请大的犯地方悔就是粘干扰测源。碎如：崇雷电士、继舱电器荣、可洞控硅驳、电信机、敢高频袄时钟枣等都以可际能成演为干捷扰源陕。第〔2叙〕传刘播路励径。扮指干卸扰从疮干扰础源传尊播到谜敏感俭器件酿的通燃路或饶媒介左。典抄型的耍干扰黎传嫩播路溜径是熔通过诊导线练的传卫导和迹空间幸的辐吩射。系肥〔3柔〕敏仿感器约件。席指容百易被铃干扰颗的对岛象。市如：愈A/薪D、翁D/固A变猴换器躬，单瓣片机争，数茄字I凶C，廊弱霉信号晌放大涌器等垄。弹干扰捉的分处类惰1干这扰的必分类续仅干扰重的分此类有甲好多供种，赶通常现可以凳按照朋噪声脂产生俱的原羽因、府传导陷方式社、波霞形特述性等率等进合行不猛同的巾分类刺。按县产生夏的原莫因分舞：舍可分月为放驼电噪螺声音雨、高舅频振怕荡噪换声、显浪涌席噪声班。鞭按传辞导方碰式分孝：可词分为享共模垮噪声军和串坐模噪婶声。粉令按波挠形分君：可惜分为革持续侮正弦院波、谷脉冲艘电压血、脉侦冲序朽列等震等。数接2震干扰鸟的耦锻合方仰式梦果干扰碰源产邪生的考干扰迷信号笼是通捡过一死定的割耦合钩通道液才对吐测控移系统清产生历作用收的。摔因此刑，我使有必材要看渔看干句扰源馋和被威干扰塑对象裹之间退的传错递方偶式。质干扰得的耦仁合方挥式，疤无非盖是通损过导优线、爹空间蜻、公椅共线邀等等臣，细地分下能来，爱主要壁有以否下几先种：篇的1〕愁直接犁耦合各：苏这是枪最直清接的钢方式亮，也盐是系剪统中墨存在拆最普斯遍的沫一种渣方式附。比真如干津扰信极号通证过电际源线链侵入嚼系统扁。对稼于这甜种形帽式，泥最有渔效的贫方法区就是缓参加后去耦另电路忍。从唉而很号好的颜抑制换。疲〔2莫〕公巴共阻泊抗耦夹合：趟逆这也映是常羡见的领耦合顾方式梨，这呆种形郊式常墓常发党生在猛两个货电路允电流蜡有共苍同通筛路的汽情况遥。为谢了防纷止这滨种耦揪合，葬通常贫在电毛路设劣计上夏就要波考虑乖。使明干扰顶源和庆被干泊扰对船象间附没有粪公共寇阻抗稀。贪〔3脊〕电早容耦制合：域斧又称哨电场漫耦合美或静惜电耦盗合梁。是叙由于知分布企电容强的存即在而晒产生煎的耦它合。羽薯〔4保〕电盘磁感挖应耦互合：宰粱又称帐磁场爽耦合骡。是抗由于吴分布忌电磁娇感应纺而产退生的路耦合全。北〔5歪〕漏厅电耦托合：敌飞这种曲耦合睬是纯腹电阻妈性的屡，在衡绝缘便不好腾时就选会发参生。愁杆常用签硬件聚抗干救扰技林术幸针对臭形成段干扰见的三赌要素灿，采扩取的碑抗干完扰主蹈要有风以下叉手段漫。瞎1妈抑制味干扰虽源肺抑制妨干扰牛源就鸟是尽洒可能具的减蝴小干膨扰源眨的d疼u/猎dt潜，d碍i/殖dt斩。这识是抗撒干扰圆设计乒中最冈优先寻考虑电和最太重要帮的原途那么，跳常常垄会起扛到事坐半功那么倍的嗓效果俯。匠减小往干扰牌源的暂du备/d艳t主耽要是软通过察在干菊扰源钱两端垂并联统电容殊来实仗现。泼减小巾干扰羊源的舍di卫/d枕t那么士是在氧干扰欢源回匆路串艰联电朗感或尼电阻匙以及源增加恳续流旦二极口管来灾实现骆。舅抑制模干扰芦源的死常用袋措施碑如下苏：蚂〔1撞〕继君电器哭线圈干增加消续流盒二极威管，所消除笛断开皆线圈持时产合生的躺反电梳动势偏干扰盲。仅前加奔续流鞭二极份管会怀使继继电器步的断腥开时舟间滞怨后，太增加赵稳压乐二极倘管后醒继电论器在殿单位保时间美内可画动芒作更毅多的找次数击。蜜〔2沟〕在后继电蓄器接陆点两糖端并笨接火粱花抑须制电宿路〔族一般洽是R阔C串倒联电象路，挎电阻雷一般布选几悉K途到几昼十K慈，电就容选袭0.敏01昂uF榆〕，蜜减小品电火垒花影华响。勾后〔3起〕给乘电机战加滤吨波电构路，蒜注意栋电容凶、电惠感引羡线要永尽量鹅短。馅蹄〔4苏〕电点路板毫上每该个I量C要赖并接秤一个低0.怖01峰μF北～0消.1呆μF稼高频章电容竭，以师减小邻IC没对电矩源的续影免响。饲注意田高频里电容透的布傅线，奥连线瞎应靠恨近电活源端塘并尽忆量粗锯短，劫否那么壶，等六于增泡大了环电慧容的刑等效捧串联歇电阻骄，会棵影响涛滤波章效果密。恩〔5舟〕布辅线时河防止扣90漆度折妻线，透减少丙高频竭噪声周发射闲。满〔6形〕可惑控硅片两端锹并接非RC脾抑制街电路樱，减麦小可营控硅共产生貌的噪朝声〔卷这个疾噪声佛严重窜时可丝能会希把可父控硅浸击穿翁的〕酿。巩2云切断昏干扰押传播节路径林熟按干颂扰的秘传播年路径悼可分进为传避导干矿扰和鹅辐射挂干扰侨两类呀。巷所谓绝传导坛干扰男是指异通过专导线案传播舒到敏手感器吹件的净干扰地。高择频干怀扰噪招声和带有用平信号诉的频庸带不剥同，古可以淋通过扭在导肯线上规增加看滤波浅器的乔方法弯切断坚高频草干扰跌噪声阳的传崖播，蛋有时详也可厌加隔绝离光时耦来齿解决框。电局源噪霜声的划危害裳最大撕，要上特别铅注意错处理柜。穷所谓宵辐射划干扰甘是指证通过金空间适辐射菠传播观到敏她感器闸件的左干扰斧。一背般的丛解决域方法钢是增撕加干笑扰源截与敏杠感器吴件的蔑距，起用地脆线把将它们红隔离鸽和在御敏感悉器件冲上加筝

影蔽罩升。等切断另干扰蚊传播脏路径软的常扛用措酸施如移下：巨眠〔1篮〕充虾分考倦虑电孤源对崭单片姨机的胁影响强。电目源做府得好歉，整夏个电伴路的秆抗干俊扰就装解早决了待一大道半。侄

纵许多农单片特机对纳电源仅噪声餐很敏粒感,汁要给泪单片碍机电捆源加换滤波振电路爸或稳选压器匀，以夹减小猾电源梯噪声阳对单她片机蕉的干告扰。练比方结，可坊以利番用磁材珠和芒电容闻组成默π形宝滤波矮电路涨，当激然条战件要炮求不婶高时呜也可油用1惨00辱Ω电量阻代林替磁就珠。便给〔2惠〕如冲果单疲片机膨的I式/O托口用说来控纸制电描机等农噪声图器件蛮，在疼I/书O口循与噪吩声源刘之间登应加牲隔离专〔增圣加π记形滤裕波电劲路〕生。兴〔3骆〕注寿意晶女振布捡线。接晶振治与单学片机蛾引脚蚂尽量崭靠近中，用宾地线阁把时沙钟区崖隔离抄起来西，晶掘振外值壳接你地并江固定梨。醉〔4珠〕电晨路板县合理扔分区晓，如拳强、剃弱信裕号，宣数字魄、模隔拟信著号。骆尽可绘能把核干扰附源〔纲如电姥机、拘继电袜器〕课与敏讯感元咽件〔携如单疑片机纲〕远混离。疮楚〔5唱〕用冬地线繁把数欧字区王与模况拟区创隔离毁。数扩字地魂与模阔拟地捐要分爷离，乓最后崭在一爆点接搬于电冰源地克。A呼

她/D欣、D睡/A淋芯片籍布线肉也以果此为提原那么晃。梨〔6暗〕单谊片机煌和大挡功率辣器件洽的地瞧线要岭单独票接地骨，以钥减小并相互职干扰裤。努大功休率器防件尽姻可能击放在犁电路窃板边惹缘。乘滚〔7赛〕在僻单片希机I自/O荣口、固电源烫线、莫电路掀板连净接线慢等关仿键地霜方使余用抗丸干扰嘱元件伟如磁鲜珠、至磁环饿、电茫源滤惜波器述、屏调蔽罩搁，可谎显著涉提高协电路占的抗监干扰梨性能善。失3浴提高厅敏感托器件踩的抗齿干扰签性能羡赔提高费敏感锋器件侧的抗郑干扰铃性能局是指灾从敏显感器俩件这摔边考现虑尽躲量减陡少对微干扰炕噪声毁的咳拾取董，以唉及从强不正猫常状旷态尽族快恢帆复的弯方法暮。吵提高承敏感男器件煤抗干秤扰性鞠能的溉常用防措施恭如下乱：贝〔1躁〕布床线时广尽量浓减少旧回路椅环的肢面积缓，以急降低管感应枝噪声趣。砌〔2陆〕布鞭线时辈，电溪源线益和地恭线要艺尽量唇粗。算除减械小压膀降外斯，更皮重要努的是逼降低咏耦院合噪舱声。斤灰〔3锄〕对腔于单蜡片机于闲置唐的I子/O显口，纷不要赛悬空尼，要吧接地驶或接技电源迁。其客它I体C的姜闲置恒端在肠不改诉变系倚统逻护辑的茧情况落下接祝地或份接电糊源。扒昼〔4哀〕对美单片动机使哗用电宝源监爱控及摊看门神狗电亲路，樱如：殊IM网P8帖09错，I恨MP战70奏6，屈IM咽P8苗13郑，伟X5悔04虾3，段X5央04枝5等获，可小大幅厚度提东高整遵个电洞路的器抗干井扰性淘能。冰驰〔5略〕在雪速度采能满矿足要夏求的晒前提炭下，明尽量颤降低筋单片塘机的欺晶振剥和选陕用低梁速数旦字电捡路。欲而〔6典〕I之C器调件尽距量直船接焊栏在电谱路板扫上，侧少用径IC租座。至探4奔其它福常用贼抗干瑞扰措疲施浪交流暂端用氧电感蕉电容服滤波惠:去碗掉高勤频低垃频干式扰脉峡冲。最

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僵采用条集成懂式直越流稳狗压电终源:息因为糕有过膝流、况过压踪、过电热等蜻保护湖。

妈I/残O口竞采用壶光电色、磁环电、梨继电伐器隔等离，剑同时硬去掉蠢公共怕地。栗

压通讯烧线用痕双绞盒线:湾排除真平行油互感基。

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