微控制器設(shè)計(jì)要注意什么？如何提高抗干擾性與電磁兼容性的要求？

　　關(guān)于信號(hào)的傳輸，交叉干擾方面的理論是成熟的。在相應(yīng)的電子學(xué)著作中有詳盡的理論推導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)公式。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件能進(jìn)行印刷板一級(jí)的噪聲模擬與分析。本文不打算涉足這方面的理論，僅從實(shí)用的角度介紹微控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、元件選用、印刷電路板布線要注意些什么，才能使系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)且滿足電磁兼容性要求。

　　電磁兼容性與抗電磁干擾

　　一個(gè)電器設(shè)備的運(yùn)行不得干擾其它電器設(shè)備，各國(guó)對(duì)電器產(chǎn)品對(duì)環(huán)境造成的電磁干擾都有相應(yīng)的規(guī)定。這就是所謂電磁兼容性。一個(gè)產(chǎn)品，要想進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，必須通過(guò)相應(yīng)的電磁兼容性檢測(cè)。對(duì)不同類產(chǎn)品，電磁兼容性要求的指標(biāo)是不一樣的。即使是同類產(chǎn)品，對(duì)電磁兼容性的滿足程度也有不同的級(jí)別。例如FCC規(guī)范中，B級(jí)要比A級(jí)嚴(yán)格10db。只有每個(gè)產(chǎn)品都滿足相應(yīng)的電磁兼容性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，這些產(chǎn)品互相離得很近日寸，才不會(huì)引起互相干擾。

　　電磁兼容性的檢測(cè)是在一個(gè)屏蔽很好的實(shí)驗(yàn)廳內(nèi)，用專門的設(shè)備接收被測(cè)試產(chǎn)品發(fā)出的所有頻率的電磁波信號(hào)。要求在任何的一個(gè)頻率上都不大于規(guī)定的值。

　　我國(guó)有電磁兼容性方面的測(cè)試國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)例如GB6833《《電子測(cè)試儀器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)莎》、GB9254《《信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電干擾極限值和測(cè)量方法》》。美國(guó)有關(guān)于電磁兼容性的FCC規(guī)范。

　　另一方面j系統(tǒng)本身抗電磁干擾能力要強(qiáng)，不易受到外界環(huán)境的電磁干擾。雖然微控制器本身有一些抗干擾方面的措施與考慮，例如，看門狗電路，在系統(tǒng)出錯(cuò)時(shí)復(fù)位。設(shè)想，一個(gè)系統(tǒng)，總出現(xiàn)看門狗電路復(fù)位動(dòng)作，只能說(shuō)明系統(tǒng)極不可靠。出錯(cuò)復(fù)位電 路只能用于抵緲來(lái)的不可抗拒昀巨大干擾。例如強(qiáng)雷擊天氣，系統(tǒng)瞬時(shí)掉電等。

　　隨著微計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展。微控制器的速度越來(lái)越快，微控制器的時(shí)鐘頻率越來(lái)越高。印刷線路板上信號(hào)的高頻成分可以通過(guò)元器件的引腳以及印刷線路板到被驅(qū)動(dòng)部件的引線發(fā)射出去，如同無(wú)線電天線將高頻信號(hào)以空間電波的形式發(fā)送出去，成為干擾其它電器設(shè)備的噪聲源。信號(hào)在印刷線路板上通過(guò)元件間的連線傳送，與該線平行且離該線很近的另一條引線上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)噪聲，引起對(duì)相鄰線路的干擾即一塊印刷線路板上的信號(hào)間交叉干擾。

　　如果微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)中含有信號(hào)微弱的傳感器或?qū)纫筝^高的模擬 電路?？雇饨绺蓴_以及抗來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部的電磁干擾就尤其重要。

　　理想的數(shù)字電路信號(hào)高低電平穩(wěn)定，上升、下降沿整齊平穩(wěn)，沒(méi)有過(guò)沖與不到位，即理想的方波。而當(dāng)用示波器觀察印刷線路板上的信號(hào)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有噪聲信號(hào)迭加在所謂理想信號(hào)上。對(duì)接近理想波形的信號(hào)，俗稱”干凈’。如果印刷線路板上的信號(hào)”不干凈？即噪聲較大。當(dāng)外界來(lái)的隨機(jī)電磁干擾信號(hào)迭加在原有的噪聲上，就會(huì)造成系統(tǒng)出錯(cuò)。

　　滿足電磁兼容性要求不是等到產(chǎn)品定型后才拿去檢測(cè)，檢測(cè)不過(guò)關(guān)時(shí)再尋找補(bǔ)救措施。而是要在整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)期間注意到電磁干擾問(wèn)題。特別是在印刷絨路板設(shè)計(jì)、元器件焊接工藝等方面于以足夠的重視。