提高单片机系统可靠性的设计方法
2006522
来源单片机及嵌入式系统应用
作者韩党群黄进
目前大量的嵌入式系统均采用了单片机并且这样的应用正在更进一步扩展但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑在一些要求高可靠性的控制系统中这往往成为限制其应用的主要原因1单片机系统的失效分析一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计对于系统自身而言能不能在保证系统各项功能实现的同时对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制是决定系统可靠性的关键有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺采取的措施不足在干扰信号真正袭来的时候系统就可能会陷入困境任何系统的可靠性都是相对的在一种环境下能够很好工作的系统在另一种环境下却有可能是很不稳定的这就充分说明环境对系统可靠运行的重要性在针对系统运行环境去设计系统的同时应尽量采取措施改善系统运行的环境降低环境干扰但这样的措施往往比较有限2提高可靠性的措施提高单片机系统可靠性的方法与措施很多一般地应根据系统所面临的具体的可靠性问题针对引起或影响系统不可靠的因素采取不同的处理措施这些措施一般从这样两个目的出发第一尽量减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素第二尽量提高系统自身抗干扰能力及降低自身运行的不稳定性例如为了抑制电源的噪声和环境干扰信号而采用的滤波技术隔离技术屏蔽技术等都是出于第一个目的另外针对系统自身而采用的看门狗电路软件抗干扰技术备份技术等均是出于第二个目的而采取的措施其中第一类的措施较常使用其使用简单而且效果也较好但其对系统可靠性的提高是有限的许多情况下不能满足系统的要求第二类措施的使用可以更进一步提高系统的可靠性往往在高可靠性的系统设计中被广泛使用下面就第二类技术使用中的一些相关问题作进一步的分析21用监视定时器技术提高系统的可靠性监视定时器Watchdog技术现在使用得非常广泛技术已较为成熟这一技术的支持手段也很多目前各处理器的生产厂家几乎都在生产内置有看门狗定时器的单片机产品市场上还有许多独立的看门狗定时器芯片可供选择要实现这样的电路已经较为容易因此这里对于如何实现这一技术的一般细节不作详细的论述仅就采用此技术所导致的可重人性问r