如何测试单片机系统的可靠性-单片机里的时钟源详解
时间:2017-02-24 12:36 来源:未知 作者:admin 点击:次
| 防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径，但往往很难做到，所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。单片机干扰最常见的现象就是复位；至于程序跑飞，其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态；所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。 一般单片机都会有一些标志寄存器，可以用来判断复位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时，通过判断这些标志，可以判断出不同的复位原因；还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性，用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。 如何测试单片机系统的可靠性 有读者希望了解用用什么方法来测试单片机系统的可靠性，邓宏杰指出：“当一个单片机系统设计完成，对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法，但是有一些是必须测试的： 1．测试单片机软件功能的完善性。这是针对所有单片机系统功能的测试，测试软件是否写的正确完整。 2．上电、掉电测试。在使用中用户必然会遇到上电和掉电的情况，可以进行多次开关电源，测试单片机系统的可靠性。 3．老化测试。测试长时间工作情况下，单片机系统的可靠性。必要的话可以放置在高温，高压以及强电磁干扰的环境下测试。 4、ESD和EFT等测试。可以使用各种干扰模拟器来测试单片机系统的可靠性。例如使用静电模拟器测试单片机系统的抗静电ESD能力；使用突波杂讯模拟器进行快速脉冲抗干扰EFT测试等等。 单片机里的时钟源详解 无论是单片机还是微处理器，它们的核心都是大规模的时序逻辑电路，而驱动时序逻辑电路的动力则是准确而稳定的时钟源——不要小看定语“准确而稳定”哦，实际上人类的科技之所以能如此稳定、高速的发展，就是离不开准确而稳定的时钟源。比如单片机所使用的晶体振荡器，就是一种比较准确的时钟源。 在晶体振荡器之前，振荡源一般是LC振荡电路等电路，但它们会受到外界的影响（振动、温度等），其误差可能达到kHz级别。长时间的工作情况下其准确度也难以保证。无线电和数字电路的发展迫使一种准确且稳定的时钟源诞生，于是就有了晶体振荡器。 将石英晶体按照一定的方式切割，并向其施加电压，它就会在外加电场的作用下开始振动，这种性质被称作“压电性”。这就使得石英晶体拥有了能够与外界的振荡谐振的能力。按照同样的方式切割出来的晶体拥有着相同的振荡频率，这也就使得批量生产石英晶体成为了可能。
实用的石英晶体振荡器的内部一般是这样的：一片精密切割好的晶体放置在中间，被两片化学处理过的金属氧化物夹在中间，并用结实的金属外壳包装好。这也是为什么晶振的电路图符号是一两个电极夹着一个晶体。典型的石英晶体振荡器的应用电路如下图所示：
这种电路被称作皮尔斯振荡器，利用一个反相器来完成电路。下方的两个电容一般取相同的电容值，它们的取值可以微弱的影响整个电路的振荡频率。它们的作用是与石英晶体构成带通滤波器，在石英晶体的共振频率上形成一个180度的相移。这个电路最常见于单片机的时钟部分。 对于石英晶体来说，被切割的越细，其共振频率越高——但也不是无极限的，切割的过细的话，石英晶体将很容易破碎。而这个极限频率大概为20MHz。那那些20MHz以上的晶体是怎么制作的呢？
实际上，对于超过20MHz的晶体，它们所利用的是晶体振荡频率中的谐波。我们可以加强晶体的奇数倍谐波并利用它。比如我想要使用50MHz的晶体的话，我可以制造一块10MHz的晶体，并使它的结构增强5倍谐波（50MHz）。对于这样的晶体来说，如果需要纯净的50MHz的话，在使用时就需要使用外接的谐振电路选择出这个50MHz的谐波。
对于时钟源这种东西来说，我们永远不会介意它的精度高，越高越好。但是即使是晶振这种有很长历史的振荡器，也足够我们好好研究上一段时间了呢！ (责任编辑：admin) |
