PCB Blogu - PCB tahtasından yazılım işleme için elektromagnetik uyumlu tasarımı

PCB tahta tasarımından, tek çip mikro bilgisayarının yazılım işleme ile elektromagnetik uyumluluğu işlemesini tanıtmak.1. EMC1.1 Voltage etkileyici faktörler: Daha yüksek teslimat voltasyonu daha büyük voltasyon amplitüsü ve daha fazla emisyonlar anlamına gelir, düşük teslimat voltasyonu duyarlığı etkiler.1.2 Frekans: Yüksek frekanslar daha fazla emisyonlar oluşturur, periyodik sinyaller daha fazla emisyonlar oluşturur. Yüksek frekans mikrokontrolör sisteminde, aygıt değiştirildiğinde şu anda bir sıcaklık oluşturulacak; 1.3 Temel: Bütün EMC sorunlarının arasında, önemli sorun yanlış yerleştirmekten sebep olmuştur. Üç sinyal yerleştirme metodları var: tek nokta, çoklu nokta ve karışık. Frekans 1MHz'den aşağı olduğunda, tek nokta yerleştirme yöntemi kullanabilir, ama yüksek frekans için uygun değil. yüksek frekans uygulamalarında, çoklu nokta yerleştirme kullanılır. Hibrid yerleştirme, yüksek frekanslar için düşük frekanslar ve çoklu nokta yerleştirme yöntemidir. Yer kablosunun düzenlemesi anahtardır, ve yüksek frekans dijital devrelerin ve düşük seviye analog devrelerin toprak devrelerinin mümkün olduğunca karıştırılabilir.1.4 PCB Tahta Tasarımı: Doğru yazılmış devre tahtası (PCB) rotasyonu EMI.1.5 Elektrik tasarımının deşikliğini engellemek için kritik bir durum: Aygıt değiştiğinde, geçici akışlar enerji tasarımında oluşturulacak, Ve bu geçici akışlar az ve filtreli olmalı. Yüksek di/dt kaynaklarından geçici akışlar yere ve izlerine "atış" voltasyonuna sebep ediyor ve yüksek di/dt, büyük ölçekli yüksek frekans akışlarını oluşturuyor. Şimdiki akışın ve induktansın değişiklikleri kablo üzerinden voltaj düşürmesi nedeniyle oluyor. Bu, akışın zamanında induktansın ya da değişikliklerin sebebi olabilir.

İkinci olarak, araştırma ölçülerinin donanım işleme yöntemi 2.1 Yazılı Döngü Kutuşları (PCB) Elektromagnetik Kompatibillik Tasarımı (Elektromagnetik Kompatibillik Tasarımı) Elektronik teknolojinin hızlı gelişmesi ile PCB tahtalarının yoğunluğu yükseliyor. PCB tahta tasarımının kalitesi, tek çip mikrobilgisayar sisteminin elektromagnetik uyumluluğuna büyük bir etkisi var. Eğitim, devre şematik tasarımı doğru ve basılı devre tablosu tasarımı yanlış olsa bile, tek çip mikro bilgisayar sisteminin güveniliğine de negatif etkisi olacağını kanıtladı. Örneğin, eğer basılı devre tahtasında iki ince paralel çizgi çok yakın olursa, yayılma hatının sonunda sinyal dalga formunun ve yansıtma sesinde bir gecikme olacak. Bu yüzden, basılı devre tahtası tasarladığında, PCB tahta tasarımının genel prensiplerine uyup doğru yöntemi kullanarak dikkati çekilmeli ve karşı karşılaşma için tasarım gerekçelerini uygulamalı. Elektronik devrelerin performansını elde etmek için komponentlerin düzeni ve kablo düzeni çok önemlidir.

2.2 İçeri/çıkışın elektromagnetik uyumluluğu tasarımı Tek çip mikrobilgisayar sisteminde, girdi/çıkış da arayüz kaynağının yönetme hattı ve radyo frekanslarının arayüz sinyalini almak için alınma kaynağı. Tasarım yaparken genelde etkili ölçüler alıyoruz:(1) İlişkisini azaltmak için gerekli ortak mod/diferensiyal mod baskı devresini kabul ediyoruz. (2) İlişkilerin yayılmasını engellemek için mümkün olduğunca farklı izolasyon ölçülerini (fotoelektrik izolasyonu ya da magnetoelektrik izolasyonu) alın.

2.3 MCU yeniden ayarlama devrelerinin tasarımı Tek çip mikro bilgisayar sisteminde, gözlemci sistemi tüm tek çip mikro bilgisayarının operasyonunda özellikle önemli bir rol oynuyor. Bütün müdahale kaynaklarının ayrılması veya kaldırılması mümkün olduğu için, CPU program ın normal işlemesini engellediğinde, yeniden ayarlama sistemi yazılım ile birleştirildiği için tedavi ölçüleri etkili bir hata düzeltme savunmasına engel olur. Genelde kullanılan iki yeniden ayarlama sistemi var:(1) Dışarı yeniden ayarlama sistemi. Dışarıdaki "watchdog" devresi kendiniz tasarlanabilir ya da özel "watchdog" çipi ile inşa edilebilir. Fakat onlar kendi avantajları ve sıkıntıları vardır. "watchdog" çipinlerin çoğu düşük frekans "köpeği besleyin" sinyaline cevap veremez, ama yüksek frekans "köpeği besleyin" sinyaline cevap verebilir, böylece düşük frekans "köpeği besleyin" sinyali altında oluşturulabilir. Tekrar ayarlama eylemi yüksek frekans "köpeği besleyin" sinyali altında gerçekleşmiyor. Bu şekilde, eğer program ın sistemi sonsuz bir döngü haline düşerse ve döngü "köpeği besleyebilir" sinyali olursa, reset devriyi bunu anlayamaz. Doğru fonksiyonu. Ancak, bir sistemi "köpeği besleyebiliriz" devriyle tasarlayabiliriz ve diğer reset devreleri çok etkili bir dış kontrol sistemi. (2) Bugünlerde, daha çok ve daha fazla mikro bilgisayarlarının kendi çip reset sistemi vardır, böylece kullanıcılar iç reset zamanlarını kolayca kullanabilir. Ancak bazı modellerin tek çip mikrobilgisayarlarının çok basit bir reset talimatları vardır. Bu şekilde, üstündeki sonsuz döngü gibi "köpeği besleyecek" talimatları da kaybedecek. Bir mikro bilgisayarın on-chip reset talimatları daha iyi. Genelde "köpeği besleyin" sinyalini sabitlenmiş bir şekilde çoklu talimatlara yapıyorlar ve sıralamaya çalışıyorlar. Eğer belli bir hata varsa, "köpeği besleyin" operasyonu geçersiz, bu da reset devriyesinin güveniliğini büyük olarak geliştirir.

2.4 Oscillator Çoğu mikrokontrolörler dış kristal veya keramik rezonantöre bağlı bir oscillatör devreleri var. PCB tahtasında, dış kapasitörlerin, kristallerin veya keramik resonatörlerin mümkün olduğunca kısa olması gerekiyor. RC oscillatörlerin sinyallerine karıştırılması için latent hassasiyeti var ve çok kısa saat döngüsü oluşturabilir, bu yüzden kristal veya keramik rezonantörler seçildi. Ayrıca kvartz kristalinin durumu yerleştirilmeli.

2.5 Işık koruması ölçüleri Tek çip mikro bilgisayar sistemi dışarıda veya elektrik hatlarını ve sinyal hatlarını dışarıdan odaya girmiş şekilde sistemin yıldırım saldırısına karşı düşünmeli. Genelde kullanılan yıldırım koruması aygıtları: gaz patlama tüpü, TVS ve bunlar gibi. Gaz patlama tüpü, elektrik teslimatının voltajı belli değerlerden daha büyük olduğunda, genelde on veya yüzlerce V'den daha büyük, gaz patlayar ve patlayar, ve elektrik hattındaki güçlü impuls pulsu yere yönlendirilir. TVS paralel ve tersi yönlerde iki zener diodi olarak kabul edilebilir. İki taraftaki voltaj belli değerden yüksek olduğunda a çılır. Onun özelliği, yüzlerce veya binlerce A.3'in akışlarını geçebilir. Müdahale etmek için yazılım işleme metodu ölçülerinde Elektromagnetik araştırma kaynağı tarafından oluşturduğu araştırma sinyali birkaç özel durumda tamamen yok edilemez (bazı durumda elektromagnet çevresi relativ zor olduğu gibi), ve CPU tarafından işletilen birimi girebilir, böylece sık sık büyük ölçekli integre devrelerde rahatsız edilebilir, Yanlış durumda çalışmasına neden oluyor. Özellikle de depolamak için bistablo kullanan RAM gibi bir aygıt sık sık güçlü bir araştırma altında dönüşür, böylece orijinal depolanmış "0" 1 veya "1" 0 olur. Bazı seri İlişkisi yüzünden zamanlama ve yayın verileri değişecektir; daha ciddiye, bazı önemli veri parametrelerini yok edecektir. sonuçlar sık sık ciddidir. Bu durumda, yazılım tasarımının kalitesi tüm sistemin karşılaşma yeteneğine doğrudan etkiler.

3.1 Programın elektromagnetik araştırmaları nedeniyle yaklaşık belgelerde olacak:(1) Programın kaçtı. Bu durum ortak bir araştırma sonucudur. Genelde konuşurken, iyi bir reset sistemi veya yazılım çerçevesi ölçüm sistemi yeterli ve bütün çalışma sistemine pek etkisi olmayacak. (2) Sonsuz döngü veya abnormal program kodu operasyonu. Tabii ki, bu tür sonsuz döngü ve abnormal program kodu tasarımcılar tarafından niyetli yazılmaz. Programın talimatlarının bytes ile oluşturulduğunu biliyoruz, bazıları tek bajt talimatları ve bazıları çok bajt talimatları. İlişkiler oluştuğunda, PC imleci oluşturur. Değiştirin, böylece orijinal program ın kodu tahmin edilemez programlı kodu üretmek için yeniden düzenlensin, sonra bu tür hata ölümcüdür, önemli veri parametrelerini değiştirebilir ve önlenemez kontrol üretebilir. Çıkış gibi bir dizi hata durumları üretebilir.

3.2 Önemli parametreler depolaması için ölçüler genellikle, bu durumu etkili azaltmak veya kaçırmak için hata tanımı ve düzeltmeyi kullanabiliriz. Hata keşfetme ve düzeltme prensipine göre, ana fikir, veri yazıldığında, yazılmış verilere göre yazılmış ve uyumlu verilerle birlikte kaydedilen bazı kontrol kodları üretildiğinde; Kodu oku ve karar ver. Eğer bir bit hatası varsa, otomatik düzeltilecek, doğru veri gönderilecek ve aynı zamanda düzeltilmiş veriler orijinal yanlış verileri kapatmak için geri yazılacak; Eğer iki bit hatası varsa, bir kesim oluşturulacak ve CPU istisna yönetimi için bildirilecek. Bütün bu ameller yazılım tasarımıyla otomatik olarak tamamlanır ve gerçek zamanlı ve otomatik tamamlama özellikleri vardır. Böyle bir tasarım aracılığıyla sistemin karşılaşma yeteneğini çok geliştirebilir, bu yüzden sistemin güveniliğini geliştirebilir. Hata tanıması ve düzeltme принциpleri: İlk olarak hata tanıması ve düzeltmesinin temel prensiplerine bakalım. Hata kontrolünün temel fikri bazı kurallara göre bilgi kodu grupına farklı yönlerde redansiyet kodlarını eklemek veya bilgi okunduğunda hataları bulmak veya otomatik düzeltmek için kodu kontrol etmek. Bit hata oluşturmalarının özelliklerine göre, yani, hata oluşturmalarının rastgeleliğine ve rastgeleliğine göre, neredeyse her zaman belirli bir bitde rastgele biraz (bit) etkiler. Bu yüzden, eğer biraz hatayı otomatik olarak doğrulamak için tasarlanılabilirse ve iki rakam hata kodlamasını kontrol edin. Sistemin güveniliğini çok geliştirebilir.

3.3 RAM ve FLASH (ROM) tarafından bulunduğumuz zaman RAM ve FLASH (ROM) veri kodlarını test etmek için bazı testi programlarını yazıyoruz. Bir keresinde, hemen düzeltilmeli. Eğer düzeltilemezse, kullanıcılar onunla başa çıkabilir diye zamanında bir hata belirtisi verilir. Programları birleştirdiğimizde program ın geri kalanını eklemek gerekmez. Belli bir yerde üç ya da daha fazla NOP talimatlarını eklemek program ı yeniden düzenlemeyi etkili olarak engelleyebilir. Aynı zamanda, bayrağın verileri ve tanıma durumu program ın çalıştığı durumda, PCB tahtası hatasını zamanında tanımak ve düzeltmek için kullanılmalı.