在單片機應用中,可靠性是首要因素為了擴大單片機的應用范圍和領域,提高單片機自身的可靠性是一種有效方法。創客的集結號已吹響,近年來,單片機的生產廠家在單片機設計上采用了各種提高可靠性的新技術,這些新技術表現在如下幾點: 1、 EFT(Ellectrical Fast Transient)技術 EFT技術是一種抗干擾技術,它是指在振蕩電路的正弦信號受到外界干擾時,其波形上會迭加各種毛刺信號,如果使用施密特電路對其整形,則毛刺會成為觸發信號干擾正常的時鐘,在交替使用施密特電路和RC濾波電路時,就可以消除這些毛否則令其作用失效,從而保證系統的時鐘信號正常工作。這樣,就提高了單片機工作的可靠性。Motorola公司的 MC68HC08系列單片機就采用了這種技術。 2、 低噪聲布線技術及驅動技術 在傳統的單片機中,電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上,一般是在左上、右下或右上、左下的兩對對稱點上。這樣,就使電源噪聲穿過整塊芯片,對單片機的內部電路造成干擾。現在,很多單片機都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣,不僅降低了穿過整個芯片的電流,另外還在印制電路板上容易布置去耦電容,從而降低系統的噪聲。 現在為了適應各種應用的需要,很多單片機的輸出能力都有了很大提高,Motorola公司的單片機I/O口的灌拉電流可達8mA以上,而Microchip公司的單片機可達25mA。其它公司:AMD,Fujitsu,NEC ,Infineon,Hitachi,Ateml,Tosbiba等基本上可達8~20mA的水平。這些電流較大的驅動電路集成到芯片內部在工作時帶來了各種噪聲,為了減少這種影響,現在單片機采用多個小管子并聯等效一個大管子的方法,并在每個小管子的輸出端串上不同等效阻值的電阻,以降低di/dt,這也就是所謂"跳變沿軟化技術",從而消除大電流瞬變時產生的噪聲。 3、 采用低頻時鐘 高頻外時鐘是噪聲源之一,不僅能對單片機應用系統產生干擾,還會對外界電路產生干擾,令電磁兼容性不能滿足要求。對于要求可靠性較高的系統,低頻外時鐘有利于降低系統的噪聲。在一些單片機中采用內部瑣相環技術,則在外部時鐘較低時,也能產生較高的內部總線速度,從而保證了速度又降低了噪聲。Motorola公司的MC68HC08系列及其1 6/32位單片機就采用了這種技術以提高可靠性。
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