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STM32垂直应用挑战第四周+提高微控制器EMC性能的软件技术

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lark100|  楼主 | 2020-12-12 21:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
提高微控制器EMC性能的软件技术

https://www.stmcu.com.cn/Designresource/design_resource_detail/file/207442/lang/ZH/token/0026c071e83e5ffe1562a22a4a8af9d0

在基于微控制器的电子系统中,强壮的软件设计是提高 EMC 性能的主要因素。
必须尽量在项目设计阶段的早期考虑 EMC 干扰导致的问题。 EMC 导向的软件提高了应用的安全性和可靠性。强化 EMC 性能的软件的实施成本低,可提高最终的抗扰性能,并节约硬件和开发成本。用户应考虑到模拟或数字数据受到的 EMC 干扰,就像任何其它应用参数一样。
1、EMC 干扰导致的问题:(1) 微控制器无响应,(2) 程序计数器失控,(3) 执行意外指令,(4) 地址指向错误,(5) 子程序执行错误,(6) 寄生复位和 / 或寄生中断,(7) IP 配置损坏,(8) I/O 失灵等。2、软件故障的后果:(1) 产品意外响应,(2) 上下文丢失,(3) 进程中的意外分支,(4) 中断丢失,(5) 数据完整性缺失,(6) 输入值误读等。
3、提高微控制器EMC性能的两类软件技术:
(1)预防技术:它可以在已有的设计中实现,其目的是提高产品的稳健性。例如使用看门狗和时间控制技术;保护闲置程序存储区域;输入过滤和比较;闲置中断向量管理;从代码中去除非法和关键字节;平均模数转换器结果;寄存器重编程和常规检查;冗余数据存储和交换等。
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(2)自动恢复技术:当检测到失控情况时,将使用恢复子程序来决定执行故障安全程序,也可以选择发出警告,然后自动恢复为正常运行状态。在任何情况下, RAM (或者 EEPROM 数据存储器)保持不变,可以用来作为非常有效的保存应用内容和参数的方式。注意到当器件掉电时, RAM 不会保存内容。 EEPROM 数据存储器会在掉电时保持内容,但是需要更长的写时间。
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总结:正确设计的系统可以检测由 EMC 干扰导致的损坏,启动并成功完成自动恢复程序,使得系统复位或重新初始化,这样的系统总是要好于不检测任何问题,不启动自动恢复机制,已部分损坏但没有任何可见变化的系统。实际项目中,软硬件看门狗、关闭闲置中断、数据存储在非易失性存储器、冗余等方法使用较多。


AN1015_提高微控制器EMC性能的软件技术.pdf (422.51 KB)

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