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第十章系统设计和抗干扰技术
第十章 系统设计和抗干扰技术 主要内容 §10.1 微机系统设计 (√) §10.2 微机系统抗干扰设计(√) §10.3 型式试验与电磁兼容试验 §10.4 智能仪器仪表产品研发 §10.1 微机系统设计 主要内容 10.1.1 8位外部数据总线单片机系统基本构成 10.1.2 16位外部数据总线的扩展 10.1.1 8位外部数据总线单片机系统基本构成 10.1.2 16位数据总线的扩展 二、PC机XT/AT总线的16位扩展 三、16位数据总线中的地址总线 用A1~A13对应两片8K 2764的A0~A12,总线的A0不接。 当16位寻址(如2000H、2001H)时,对两片2764来说是同一地址2000H,但2764A的数据进入D8~D15(2001H的内容),而2764B的数据进入D0~D7(2000H的内容)。 四.MAX691电源监控、掉电保护及复位电路 §10.2 微机系统抗干扰设计 主要内容 10.2.1 主要干扰源 (√) 10.2.2 电源和接地干扰 10.2.3 便携仪器的电源设计 (√) 10.2.4 I/O通道干扰 10.2.5 空间静电干扰 10.2.6 印刷电路板抗干扰设计 10.2.7 软件抗干扰设计 10.2.1 主要干扰源 10.2.2 电源和接地干扰 一、电源干扰(自学) 二、接地干扰(自学) 三、电源和接地抗干扰设计(自学) 隔离、滤波等 四、DC/DC(AC/DC)模块 (√) DC/DC电源电源连接图 10.2.3 便携仪器的电源设计 便携仪器的供电系统提供大于5V的动态电压,我们需要设计专门的电路来将大于5V动态变化的电压转化成标准的微机电源电压(5V/3V)。 例如:如果我们利用9V的电池(6-10V)来提供±5V的便携仪器电源,则可用如下电路: 便携仪器仪表的电源设计(续) 10.2.4 I/O通道干扰 一.防止线间串扰措施 1、强弱信号、高低频及交直流信号分开走线 2、电源和信号分开走线 3、经过噪声处理后的和未处理者分开 4、传输线应尽量远离大功率器件 5、传输线应尽量短 二、双绞线传输 对外磁场相邻的相反 受干扰电流方向相反 10.2.5空间静电干扰抑制静电放电干扰的措施 1、CMOS器件输入引脚不能浮空,设法降低输入电阻,当用CMOS器件与长线连接时,应通过一个TTL缓冲门电路后再与长传输线相连; 2、环境越干燥,越容易产生静电; 3、机房地板应使用绝缘性差的材料; 4、采用良好的接地。 10.2.6 印刷电路板抗干扰设计 一、地线设计 (√) (实例) 二、电源线布置(√) 三、去耦电容的配置(√) 四、印制板的尺寸与器件布置 五、其他抗干扰措施 10.2.7 软件抗干扰设计 一.数字滤波(?) 1、通过程序将明显不合理者剔除(√) 2、算术平均值法(√) 3、比较舍取法(√) 4、中值法 5、一阶递推数字滤波法(Yn=aYn-1+bXn)(√) 6、加权平均法 7、复合法(√) 软件抗干扰设计(续) 二、控制失灵的软件对策 1、软件冗余(算法冗余,变一次判断为实时循环) 2、设置输出状态寄存器(实时输出) 3、设自检程序(√) 软件抗干扰设计(续)三、防止程序跑飞的措施 1.减少中断及中断处理内容,随开随关(判断、清WDI和处理全部在主程序) 2. 设置监视跟踪定时器 3. 设置软件陷井 4.开关信号加延时去抖判断 5. 通信中应加同步判断、数据校验等 §10.3 型式试验与电磁兼容 主要内容 10.3.1 型式试验 (√) 10.3.2 电磁兼容 10.3.1 型式试验 一.试验的分类 试验分为型式试验、例行试验和研究性试验三类。 1、型式试验(续) 1)新产品定型、投入批量生产前进行全部项目的型式试验,包括外观检查、绝缘试验、工作性能试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气试验、灰尘、湿热和高温综合试验、水密性试验、装车运行试验。 型式试验(续1) 2) 经常生产的定型产品,每隔三年应进行外观检查、绝缘试验、工作性能试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气试验、灰尘、湿热和高温综合试验、水密性试验。 型式试验(续2) 3)不经常生产的定型产品,间隔三年或三年以上再生产时应进行外观检查、绝缘试验、工作性能试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气试验、灰尘、湿热和高温综合试验、水密性试验。 型式试验(续3) 4) 定型产品的结构、工艺、材料或生产厂家改变可能影响产品质量时,应进行外观检查、绝缘试验、工作性能试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气试验、灰尘、湿
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