单片机抗干扰与接地技术的研究

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1、接地系统对单片机抗干扰的研究目录摘要IABSTRACTII1引言12干扰对单片机产生的影响12.1干扰的来源即影响途径12.2干扰对单片机主要部件的影响22.2.1中央处理器22.2.2特殊功能寄存器22.2.3存储器22.3干扰对单片机测控系统产生的影响23干扰源33.1空间辐射干扰33.2信号通道干扰33.3电源干扰53.4数字电路引起的干扰53.5干扰信号的耦合方式64抗干扰措施74.1合理选择元器件74.2电源干扰的抑制74.3电场、磁场干扰的抑制74.5接地技术84.5.1接地的作用8接地系统对单片机抗干扰的研究4.5.2接地的种类84.6通道干

2、扰94.7布线抗干扰设计95硬件抗干扰措施105.1消除或抑制噪声源105.2阻截干扰传递途径。106软件抗干扰措施116.1数字信号的输入方法116.2数字信号的输出方法116.3CPU抗干扰技术126.4开机自检126.5掉电保护136.6睡眠抗干扰136.7指令冗余和软件陷阱136.7.1指令冗余136.7.2软件陷阱146.8“看门狗”技术156.9输入多次采样及数字滤波156.10输出端口刷新167开关电源对单片机控制系统可能产生的干扰167.1二极管的反向恢复时间引起的干扰177.2开关回路干扰177.3开关电源滤波器的干扰177.4接地分析1

3、8接地系统对单片机抗干扰的研究7.5本章小结198单片机设计中的接地技术198.1常见的接地方式198.1.1浮地198.1.2单点接地208.1.3多点接地208.2不同接地方式的电磁兼容性分析及选择原则208.2.1浮地的电磁兼容性分析208.2.2单点接地的电磁兼容性分析208.2.3多点接地的电磁兼容性分析218.2.4接地方式的选择原则218.3PCB板地线布线技术218.3.1电路区域划分218.3.2保证环路面积最小218.3.3地线保护219工程供电系统229.1工程供电的基本方式249.1.1TT方式供电系统249.1.2TN方式供电系统

4、249.1.3TN-C方式供电系统259.1.4TN-S方式供电系统259.1.5TN-C-S方式供电系统259.1.6IT方式供电系统269.2供电线路符号小结26结束语27致谢27参考文献28接地系统对单片机抗干扰的研究摘要集成电路的发展使得单片机的应用逐渐扩展到各个领域。但是实际中存在的各种干扰问题严重影响了单片机功能的发挥。因此，单片机抗干扰能力的强弱是单片机系统设计中必须考虑的重要课题。本文通过对单片机主要的干扰源及其危害进行分析，从硬件和软件两方面来探讨单片机系统的抗干扰技术。单片机别称微控制器，是把一整套的计算机系统集成到一块芯片上，具有质量

5、轻、体积小、成本低、易开发与应用等优点。因此，单片机在我们日常生活中的应用十分广泛，已经渗透到通信设施、导航系统、电器以及程控玩具等多个领域。但是当下的生活环境，单片机的运行必然受到各种干扰，这些干扰会使单片机在运行中出现失误甚至系统失灵，造成极大损失，因此，单片机系统的抗干扰能力和技术一直是受关注的重要课题。针对测控系统恶劣、复杂的工作环境，分析了几类典型干扰即空间辐射干扰、信号通道干扰、电源干扰以及数字电路引起的干扰的作用机制，阐述了干扰对单片机测控系统产生的不良影响，并结合实际给出了电源技术、接地技术、隔离、滤波、屏蔽等硬件方面的抗干扰措施，以及数字

6、信号的输入方法、数字信号的输出方法和CPU抗干扰技术等软件方面的抗干扰措施。关键字单片机系统；抗干扰；接地技术；II接地系统对单片机抗干扰的研究ImpactOnMicrocontrollerAnti-interferenceEarthingSystemABSTRACTThedevelopmentofintegratedcircuitmakessingle-chipcomputerapplicationgraduallyexpandedtovariousfields.Butvariousinterferencesexistingintheactualprob

7、lemhasseriouslyaffectedthefunctionofsinglechipmicrocomputer.Microcontrolleranti-interferenceabilitystrongandtheweak,therefore,isoneoftheimportantissuesmustbeconsideredinthedesignofsinglechipmicrocomputersystem.Basedonsinglechipmicrocomputermaininterferencesourcesanditsharmwereanal

8、yzed,andfromtwoaspectsofhardwarea