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高速DSP系统PCB板的可靠性设计分析

2013-02-05 06:00
Timeless落尘
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  软件抗干扰设计

  软件抗干扰有硬件抗干扰所无法取代的优势,在DSP 应用系统中还应充分挖掘软件的抗干扰能力,从而将干扰的影响抑制到最小。下面给出几种有效的软件抗干扰方法。

  (1) 数字滤波:模拟输入信号的噪声可以通过数字滤波加以消除。常用的数字滤波技术有:中值滤波、算术平均值滤波等。

  (2) 设置陷阱:在未用的程序区内设置一段引导程序,当程序受干扰跳到此区域时,引导程序将强行捕获到的程序引导到指定的地址,在那里用专门程序对出错程序进行处理。

  (3) 指令冗余:在双字节指令和三字节指令后插入两三个字节的空操作指令NOP,可以防止当DSP系统受干扰程序跑飞时,将程序自动纳入正轨。

  (4) 设置看门狗定时:如失控的程序进入“死循环”,通常采用“看门狗”技术使程序脱离“死循环”。其原理是利用一个定时器,它按设定周期产生一个脉冲,如果不想产生此脉冲,DSP就应在小于设定周期的时间内将定时器清零;但当DSP程序跑飞时,就不会按规定把定时器清零,于是定时器产生的脉冲作为DSP复位信号,将DSP重新复位和初始化。

  电磁兼容性设计

  电磁兼容性是指电子设备在复杂电磁环境中仍可以正常工作的能力。电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来干扰,又能减少电子设备对其他电子设备的电磁干扰。在实际的PCB板中相邻信号间或多或少存在着电磁干扰现象即串扰。串扰的大小与回路间的分布电容和分布电感有关。解决这种信号间的相互电磁干扰可采取以下措施:

  选择合理的导线宽度

  由于瞬变电流在印制线条上产生的冲击干扰主要是印制导线的电感成分引起的,而其电感量与印制导线长度成正比,与宽度成反比。所以采用短而宽的导线对抑制干扰是有利的。时钟引线、总线驱动器的信号线常有大的瞬变电流,其印制导线要尽可能短。对于分立元件电路,印制导线宽度在1.5mm左右即可满足要求;对于集成电路,印制导线宽度在0. 2mm~1. 0mm之间选择。

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