单片机系统的可靠性技术
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单片机测控系统的可靠性分析裴古英(兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070)i l_一戳盛YV A L LE工电子科掌[摘要】通过对干扰源的分析,讨论在单片机测控系统中硬件系统和软件系统可靠性与整个系统可靠性的关系。
采用软硬件协同设计方法,将硬件与软件抗干扰相结合,可以设计出稳定可靠的单片机测控系统。
【关键词]单片机测控系统软硬件协问设计可靠性中图分类号:TP202.1文献标识码t A文章编号:1671--7597(2008)'110025--01一、,I■近年来,人们在不断完善单片机测控系统硬件配置的基础上,对系统受干扰的原因进行分析,对提高系统抗干扰能力的方法进行探讨,不仅具有一定的理论意义。
也有很高的实践价值。
=、曩件鬃统可童性硬件系统可靠性从技术的角度上来讲,主要指硬件的冗余技术。
在工业生产中所出现的干扰一般是以脉冲的形式进入单片机系统的,渠道主要有三条,即空间干扰(场干扰),过程通道干扰和供电系统干扰。
空间干扰是通过电磁波辐射进入系统的,过程通道十扰是通过与主机相连的前向通道、后向通道以及与其它主机相连的通道进入的.在一般的情况下,空间干扰的强度上要远小于其他两个渠道的干扰,而且可以通过良好的屏蔽、正确的接地和高频滤波加以消除。
因此重点应放在防止供电系统和过程通道的干扰上[1]。
厂至面砷—一门影响单片机测控系统可靠性的因素,有一I单I45%来自系统设计。
为了保证测控系统的可靠陌酉柔蠹罕习———+I:I性,在对电路设计时,应进行最坏情况的设计一l:I各种电子元件的特性不可能是一个恒定值,总是一I统I在其标注值的上下有一个变化的筢围。
同时,电恒里型篁王到———◆口源电压也有一个波动范围,最坏的设计(指工作图l单片机测控系统环境最坏情况下)方法是考虑所有元件的公差,的主要干扰渠道并取其最不利的数值。
核算电路的每一个规定的特性。
如果这一组参数值都能保证正常工作,那么在公差范围内的其它所有元件值都能使电路可靠地工作。
PIC单片机应用系统可靠性技术探究摘要:PIC系列的单片机因为抗干扰能力强、适用性佳、指令集简洁、功能完备、功耗较低、体积较小以及成本低廉等优势,被广泛地用于工业控制仪表、汽车电气控制、电机控制、通信领域以及家电领域等。
不管应用于何种领域,高度的可靠性均是必需的条件之一。
本文从增强PIC单片机自身的抗干扰作用和增设程序(指令)两个方面分析和探讨了PIC单片机应用系统的可靠性技术问题。
关键词:PIC单片机可靠性技术抗干扰程序后者指令PIC单片机应用系统的可靠性问题具有高度的系统性,我们应该从多个角度来考虑和处理,单一解决某一个方面的问题,无法从根本上保证PIC单片机的可靠性。
一般而言,我们需要综合考虑硬件设计和软件增强这两个方面来保证PIC单片机的可靠性。
尤其在硬件方面的可靠性设计是确保PIC单片机应用系统具有高度可靠性的前提与基础。
1 提高PIC单片机的抗干扰水平1.1 启用WDTWDT,WatchdogTimer,监视定时器,俗称“看门狗”,它是一个内部RC时钟信号源的累加计数器,独立于其它单元,其计时周期约为18ms左右。
PIC单片机为了有效解决程序失控问题,才用了WDT解决方案。
程序之所以出现失控问题,主要是因为PIC单片机在实际应用过程中,电磁干扰、软件故障、电源电压叠加噪声以及电源电压波动等因素均会对程序的正常运行产生干扰作用,使之偏离预定的运行线路。
WDT发挥作用的原理是,PIC单片机处在休眠状态时,如果WDT超时溢出,则会唤醒PIC单片机使其进入正常的工作状态;PIC单片机执行程序期间,如果WDT超时溢出,PIC单片机便会自动执行复位动作。
我们可以利用定义系统配置字CONFIG中WDTE 位的形式来决定是否启用WDT,设置“WDTE=1”时,则WDT处于开启状态;设置“WDTE=0”,则WDT处于关闭状态。
1.2 复位功能PIC系列的单片机预设有多种的复位方式,合理设置复位功能,对于提高PIC单片机应用系统的可靠性裨益良多。
学院:电子工程学院班级:0210701 学号:02107025姓名:张文祥单片机系统硬件可靠性设计学院:电子工程学院班级:0210701学号:02107025姓名:张文祥摘要:为了使单片机系统可靠运行,必须对单片机系统进行可靠性设计,为此,提出了单片机系统可靠性设计的思想,并从硬件和软件两个方面探讨了单片机系统可靠性设计的技术途径。
根据硬件和软件子系统的人—环境特性,结合具体的实践经验,提出了单片机系统可靠性设计的具体技术。
这些可靠性设计技术的应用,使单片机系统的可靠性提高到了一个新水平。
关键词:可靠性设计;硬件;模块化;抗干扰引言:近年来,人们在单片机系统可靠性设计方面的探索已卓有成效,一些靠性设计技术在单片机系统中得到了广泛应用。
但单片机系统的可靠性还远不能满足户的需要,特别是在一些新的应用领域,对单片机系的可靠性又有新的要求。
本文主要针对石油测井行业劣应用环境下单片机系统可靠性设计展开论述。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲,一块芯片就成了一台计算机。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分为如下几个范畴:一、在智能仪器仪表的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。
例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。
二、在家用电器中的应用可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。
三、在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。