本文中所提到的对电磁干扰的设計我们主要从硬件和软件方面进行设计处理下面就是从

的PCB设计到软件处理方面来介绍对电磁兼容性的处理。

1、电压：电源电压越高意菋着电压振幅越大，发射就更多而低电源电压影响敏感度。

2、频率：高频产生更多的发射周期性信号产生更多的发射。在高频单片机系统中当器件开关时产生电流尖峰信号;在模拟系统中，当负载电流变化时产生电流尖峰信号

3、接地：在所有EMC题目中，主要题目是不适當的接地引起的有三种信号接地方法：单点、多点和混合。在频率低于1MHz时可采用单点接地方法，但不适宜高频;在高频应用中最好采鼡多点接地。混合接地是低频用单点接地而高频用多点接地的方法。地线布局是关键高频数字电路和低电平模拟电路的接地电路尽不能混合。

4、PCB设计：适当的印刷电路板(PCB)布线对防止EMI是至关重要的

5、电源往耦：当器件开关时，在电源线上会产生瞬态电流必须衰减和滤掉这些瞬态电流。来自高di/dt源的瞬态电流导致地和线迹“发射”电压高di/dt产生大范围的高频电流，激励部件和线缆辐射流经导线的电流变囮和电感会导致压降，减小电感或电流随时间的变化可使该压降最小

二、对干扰措施的硬件处理方法

1、印刷线路板(PCB)的电磁兼容性设计

PCB是單片机系统中电路元件和器件的支撑件，它提供电路元件和器件之间的电气连接随着电子技术的飞速发展，PCB的密度越来越高PCB设计的好壞对单片机系统的电磁兼容性影响很大，实践证实即使电路原理图设计正确，印刷电路板设计不当也会对单片机系统的可靠性产生不利影响。例如假如印刷电路板的两条细平行线靠的很近，会形成信号波形的延迟在传输线的终端形成反射噪声。因此在设计印刷电蕗板的时候，应留意采用正确的方法遵守PCB设计的一般原则，并应符合抗干扰的设计要求要使电子电路获得最佳性能，元器件的布局及導线的布设是很重要的

2、输入/输出的电磁兼容性设计

在单片机系统中输进/输出也是干扰源的传导线，和接收射频干扰信号的拾检源我們设计时一般要采取有效的措施：

①采用必要的共模/差模抑制电路，同时也要采取一定的滤波和防电磁屏蔽措施以减小干扰的进进

②在條件许可的情况下尽可能采取各种隔离措施(如光电隔离或者磁电隔离)，从而阻断干扰的传播

3、单片机复位电路的设计

在单片机系统中，看门狗系统对整个单片机的运行起着特别重要的作用由于所有的干扰源不可能全部被隔离或往除，一旦进进CPU干扰程序的正常运行那么複位系统结合软件处理措施就成了一道有效的纠错防御的屏障了。常用的复位系统有以下两种：

①外部复位系统外部“看门狗”电路可鉯自己设计也可以用专门的“看门狗”芯片来搭建。然而他们各有优缺点，大部分专用“看门狗”芯片对低频“喂狗”信号不能响应洏高频“喂狗”信号都能响应，使其在低频“喂狗”信号下产生复位动作而在高频的“喂狗”信号下不产生复位动作这样，假如程序系統陷进一个死循环而该循环中恰巧有着“喂狗”信号的话，那么该复位电路就无法实现它的应有的功能了然而，我们自己可以设计一個具有带通的“喂狗”电路和其他复位电路构成的系统就是一个很有效外部监控系统了

②现在越来越多的单片机都带有自己的片上复位系统，这样用户就可以很方便的使用其内部的复位定时器了但是，有一些型号的单片机它的复位指令太过于简单这样也会存在象上述迉循环那样的“喂狗”指令，使其失往监控作用有一些单片机的片上复位指令就做的比较好，一般他们把“喂狗”信号做成固定格式的哆条指令依顺序来执行假如有一定错误则该“喂狗”操纵无效，这样就大大进步了复位电路的可靠性

大部分的单片机都有一个耦合于外部晶体或陶瓷谐振器的振荡器电路。在PCB上要求外接是电容、晶体或陶瓷谐振器的引线越短越好。RC振荡器对干扰信号有潜伏的敏感性咜能产生很短的时钟周期，因而最好选晶体或陶瓷谐振器另外，石英晶体的外壳要接地

室外使用的单片机系统或从室外排挤引进室内嘚电源线、信号线，要考虑系统的防雷击题目常用的防雷击器件有：气体放电管、TVS等。气体放电管是当电源的电压大于某一数值时通瑺为数十V或数百V，气体击穿放电将电源线上强冲击电子脉冲点火要电池吗导进大地。TVS可以看成两个并联且方向相反的齐纳二极管当两端电压高于某一值时导通。其特点是可以瞬态通过数百乃上千A的电流

三、对干扰措施的软件处理方法

电磁干扰源所产生的干扰信号在一些特定的情况下(比如在一些电磁环境比较恶劣的情况下)是无法完全消除的，终极将会进进CPU处理的的核心单元这样在一些大规模集成电路經常会受到干扰，导致不能正常工作或在错误状态下工作特别是像RAM这种利用双稳态进行存储的器件，往往会在强干扰下发生翻转使原來存储的“0”变为“1”，或者“1”变为“0”;一些串行传输的时序及数据会因干扰而发生改变;更严重的会破坏一些重要的数据参数等;造成的後果往往是很严重的在这种情况下软件设计的好坏直接影响到整个系统的抗干扰能力的高低。

1、程序会由于电磁干扰大致会一下几种情況：

①程序跑飞这种情况是最常见的干扰结果，一般来说有一个好的复位系统或软件帧测系统即可对整个运行系统的不会产生太大的影响。

②死循环或不正常程序代码运行当然这种死循环和不正常程序代码并非设计职员有意写进的，我们知道程序的指令是由字节组成嘚有的是单字节指令而有的是多字节指令，当干扰产生后使得PC指针发生变化从而使原来的程序代码发生了重组产生了不可猜测的可执荇的程序代码，那么这种错误是致命的，它会有可能会往修改重要的数据参数有可能产生不可猜测的控制输出等一系列错误状态。

2、對重要参数储存的措施

一般情况下我们可以采用错误检测与纠正来有效地减少或避免这种情况的出现。根据检错、纠错的原理主要思想是在数据写进时，根据写进的数据天生一定位数的校验码与相应的数据一起保存起来;当读出时，同时也将校验码读出进行判决。假洳出现一位错误则自动纠正将正确的数据送出，并同时将改正以后的数据回写覆盖原来错误的数据;假如出现两位错误则产生中断报告通知CPU进行异常处理。所有这一切动作都是靠软件设计自动完成的具有实时性和自动完成的特点。通过这样的设计能大大进步系统的抗幹扰能力，从而进步系统的可靠性

首先来看看检错和纠错的基本原理。进行差错控制的基本思想是在信息码组中以一定规则加进不同方式的冗余码以便在信息读出的时候依靠多余的监视码或校码码来发现或自动纠正错误。针对误码发生的特点即错误发生的随机性和小概任性，它几乎总是随机地影响某个字节中的某一位(bit)因此，假如能够设计自动纠正一位错误而检查两位错误的编码方式。就可以大大進步系统的可靠性

在编制程序时我们最好是写进一些检测程序来测试RAM和FLASH(ROM)的数据代码，看有无发生错误一旦发生要立即纠正，纠正不了嘚要及时给出错误指示以便用户往处理。

最后我们在编制程序时加进程序冗余是不可缺少的。在一定的地方加进三条或三条以上NOP指令對程序的重组有着很有效防止作用同时，在程序的运行状态中要引进标志数据和检测状态从而及时发现和纠正错误产生。

编辑：什么魚 引用地址：

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