单片机系统的可靠性技术.ppt

1、单片机系统的可靠性技术,介绍近年来单片机技术在提供系统可靠性方面所做的努力与发展。提醒用户在单片机选型、单片机应用系统设计以及制造工艺等方面应注意什么，以实现高可靠性的单片机应用系统。,主要内容,单片机自身的抗干扰措施 单片机应用系统的软件抗干扰措施 单片机系统的硬件抗干扰措施 提高单片机系统抗干扰能力的主要手段 单片机系统中印制电路板的抗干扰设计 单片机系统中用于抑制干扰的元件,单片机自身的抗干扰措施,1. 降低外时钟频率 2. 低噪声系列单片机 3. 时钟和电压监测电路、“看门狗”、复位 4. EFT技术5. 软件方面的措施,外时钟是高频的噪声源，除能引起对本应用系统的干扰之外，还可能产生

2、对外界的干扰，使电磁兼容检测不能达标。在对可靠性要求很高的应用系统中，选用频率低的单片机是降低系统噪声的原则之一。以8051单片机为例，最短指令周期1s时，外时钟是12MHz。而同样速度的Motorola 单片机系统时钟只需4MHz，更适合用于工控系统。近年来，一些生产8051兼容单片机的厂商也采用了一些新技术，在不牺牲运算速度的前提下将对外时钟的需求降至原来的1/3。而Motorola 单片机在新推出的68HC08系列以及其16/32位单片机中普遍采用了内部琐相环技术，将外部时钟频率降至32KHz，而内部总线速度却提高到8MHz乃至更高。,1. 降低外时钟频率,2. 低噪声系列单片机,传统的

3、集成电路设计中，在电源、地的引出上通常将其安排在对称的两边。如左下角是地，右下角是电源。这使得电源噪声穿过整个硅片。改进的技术将电源、地安排在两个相邻的引脚上，这样一方面降低了穿过整个硅片的电流，一方面使外部去耦电容在PCB设计上更容易安排，以降低系统噪声。另一个在集成电路设计上降低噪声的例子是驱动电路的设计。一些单片机提供若干个大电流的输出引脚，从几十毫安到数百毫安。这些大功率的驱动电路集成到单片机内部无疑增加了噪声源。而跳变沿的软化技术可消除这方面的影响，办法是将一个大功率管做成若干个小管子的并联，再为每个管子输出端串上不同等效阻值的电阻。以降低di/dt。,3.时钟和电压监测电路、“看门

4、狗”、复位,监测系统时钟，当发现系统时钟停振时产生系统复位信号以恢复系统时钟，是单片机提高系统可靠性的措施之一。而时钟监控有效与省电指令STOP是一对矛盾。只能使用其中之一。 “看门狗”技术是监测应用程序中的一段定时中断服务程序的运行状况，当这段程序不工作时判断为系统故障，从而产生系统复位。 低电压复位技术用于监测单片机电源电压，当电压低于某一值时产生复位信号。由于单片机技术的发展，单片机本身对电源电压范围的要求越来越宽。电源电压从当初的5V降至3.3V，并且继续下降到2.7V、2.2V、1.8V。在是否使用低电压复位功能时应根据具体应用情况权衡一下。,4. EFT技术,新近推出的Motoro

5、la M68HC08 系列单片机采用EFT(Electrical Fast Transient)技术进一步提高了单片机的抗干扰能力。当振荡电路的正弦波信号受到外界干扰时，其波形上会叠加一些毛刺。以施密特电路对其整形时，这种毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟信号。交替使用施密特电路和RC滤波可以使这类毛刺不起作用，这就是EFT技术。随着VLSI技术的不断发展，电路内部的抗干扰技术也在不断发展之中。,5. 软件方面的措施,单片机本身在指令设计上也有一些抗干扰的考虑。非法指令复位或非法指令中断是当运行程序时遇到非法指令或非法寻址空间能产生复位或中断。单片机应用系统程序是事先写好的，不可能有非法指令或寻

6、址。一定是系统受到干扰，CPU读指令时出的错。 以上提到的是当前广泛使用的单片机应该具有的内部抗干扰措施。在选用单片机时，要检查一下这些性能是否都有，以求设计出可靠性高的系统。,单片机应用系统的软件抗干扰措施,1. 开机自检 2 .指令冗余技术 3. 对确定的工作状态进行多次刷新 4. 数字滤波 5. 软件陷阱 6. “看门狗”技术 7. 干扰避开法 8. I/O开关量软件抗干扰设计 9. 程序运行出错处理程序 10. 编写软件的其它注意事项,1. 开机自检,a. 检测RAM 检查RAM读写是否正常。 b. 检查ROM单元的内容 检查ROM单元的内容的校验和。 c. 检查I/O口状态 检查I/

7、O口是否有短路或开路等不正常现象。 d. 其它接口电路检测 如扩展的E2PROM、A/D转换电路等的检测。,2 指令冗余技术,a. NOP的使用 可在双字节指令和3字节指令之后插入两个单字节NOP指令，这可保证其后的指令在程序“跑飞”后不会被拆散。 b. 重要指令冗余 在对程序流向起决定作用的指令(如RET、RETI、ACALL、LCALL、LJMP、JZ、JNZ、JC、JNC、DJNZ等)和某些对系统工作状态起重要作用的指令(如SETB EA等)之前插入两条NOP指令。,3. 对确定的工作状态进行多次刷新,一般来说，系统中程序运行到某些特定的地方时，部分运行参数、输出端口、SP值、IE值等是

8、可以确定的，在这些地方对这些可以确定的参数和工作状态进行刷新。例如：软件的主程序中，在自检和初始化后一般都有一个循环，刚进入循环时，IE的部分位和SP等是可以确定的，在这里对这些可以确定的参数和工作状态用常数进行设置，可以保证因“跑飞”等原因而造成改变的参数和工作状态可以迅速恢复正常。,4. 数字滤波,a. 程序判断滤波法 判断两次采样允许的最大偏差Y或单次采样允许的最大(小)值。b. 中位值滤波法 中位值滤波法就是对某一被测参数连续采样N次(一般N取奇数)，然后把N次采样值按大小排列，取中间值作为本次采样值。 c. 算术平均滤波法 算术平均滤波法就是连续取N个值进行采样，然后算术平均。,d.

9、 递推平均滤波法 递推平均滤波法是把N个测量数据看成一个队列，队列的长度为N，每进行一次新的测量，就把测量结果放入队尾，而扔掉原来队首的一次数据，这样一来在队列中始终有N个“最新”的测量数据。计算滤波值时，只要把队列中的N个数据进行平均，就可以得到新的滤波值。 e. 防脉冲干扰平均值滤波法 先去掉N个数据中的最大值和最小值，然后计算N-2个数据的算数平均值。,f. 一阶滞后滤波法 在模拟量输入通道中，常用一阶滞后RC模拟滤波器来抑制干扰。当用这种方法来实现对低频干扰滤波时，首先遇到的问题是要求滤波器有大的时间常数和高精度的RC网络。时间常数Tf越大，要求R、C越大，其漏电流也必然加大，从而也使

10、RC网络的精度降低。采用一阶滞后的数字滤波程序，能很好地克服上述这种模拟量滤波器的缺点，在滤波常数要求大的场合，此法更适合，一阶滞后滤波算法为： Yn = (1-)Yn+Yn-1 式中：Yn 未经滤波的第n次采样值；Tf为滤波时间常数；T为采样周期； Tf = T + Tf值由实验确定；只要使被检测信号不产生明显纹波即可。,5. 软件陷阱,当“跑飞”程序进入非程序区(如EPROM未使用的空间)或表格区时，采用冗余指令已不能使程序纳入正轨，此时可以设置软件陷阱，拦截乱非程序，将其引向一个特定的程序-程序运行出错处理程序。 5.1 软件陷阱 如果因干扰导致单片机的指令计数器PC值被错置，程序跳到程

11、序存储器中的未使用区域，系统就会出错。软件陷阱是在程序存储器的未使用的区域中，加上若干条指令将“跑飞”程序引向程序运行出错处理程序或复位入口地址。,5.2 软件陷阱的安排 a. 未使用的中断区 b. 未使用的程序存储器空间 c. 非程序存储器空间 d. 运行程序区 e. 中断服务程序 f. RAM数据保护的条件陷阱,6. “看门狗”技术,6.1 硬件“看门狗”技术 a. 单稳态型“看门狗”电路 b. 计数器型“看门狗”电路 c. P监控器 6.2 软件“看门狗”技术 软件“看门狗”技术用中断程序来实现“看门狗”功能。,7. 干扰避开法,在实际的应用系统中，许多干扰来自系统本身。例如：大型感性负

12、载的通断，尤其是电源过压、欠压、浪涌、下陷以及产生尖峰干扰等。这些干扰可通过电源耦合窜入系统。虽然这些干扰危害很严重，但有大部分是可以预知的，在软件设计时可采用适当的措施避开这些干扰。当系统要接通或断开大功率负载时，使单片机暂停工作，待干扰过后再恢复工作，这比单纯在硬件上采取抗干扰措施要方便许多。,8. I/O开关量软件抗干扰设计,8.1 开关量输入软件抗干扰措施 用重复检测来实现抗干扰，如键盘去抖动 。在干扰信号的频率较高的场合，还可以采用通信中常用“大数判决法”来实现去干扰。实现的过程是：在一定时间内对信号进行多次采样，对输入电平的高低分别计数，以计数值大的对应状态作为有效状态。 8.2

13、开关量输出软件抗干扰措施 用重复输出的方法提高输出接口抗干扰的性能。对于可编程借口芯片，工作方式控制字与输出状态字一并重复输出。,9. 程序运行出错处理程序,程序运行出错处理程序又叫故障自动恢复处理程序。单片机系统因干扰而失控，导致程“跑飞”、进入“死循环”，甚至使某些中断关闭。采用冗余指令、软件陷阱和“看门狗”技术，使系统尽快摆脱失控状态，而转到“复位”时开始的位置执行或者转到相应的程序运行出错处理程序，判断出错的原因和出错后已造成的后果，尽可能地纠正错误，使程序进入出错前的位置。对于可以从“复位”时开始的位置执行的情况，还需要区分是上电“复位”(又称冷启动)，还是故障“复位”(由软件转入的

14、“复位”，有称软“复位”或热启动)。,9.1 上电标志设定 冷启动的特征是要对系统进行彻底的初始化，程序从头开始执行。而热启动的特征是不需要全部进行初始化的，程序应从发生故障的位置开始执行。为了区分是冷启动还是热启动，需要用上电“复位”标志来判定。 a. PSW5作为上电标志 PSW5标志适合于软件复位方式。 b. SP建立上电标志 SP标志仅适用于软件复位方式。 c. 内部RAM中设置上电标志 RAM单元上电标志适用于硬件、软件复位方式。 d. 硬件实现上电标志 硬件上电标志适用于硬件复位和软件复位方式。,9.2 RAM中数据冗余保护与纠错 在单片机系统，若RAM具有掉电保护功能，在电源开启

15、和断电过程中有可能造成RAM中数据丢失；当单片机受到干扰而造成程序“跑飞”时，也有可能破坏RAM中的数据。因此，系统复位后首先要检测RAM中的内容是否出错，并将被破坏的内容恢复。工程实践表明，干扰仅使RAM中个别数据出错或丢失，并不会冲毁整个RAM区。这就是用数据冗余的思想保护RAM数据的依据。所谓数据冗余是将系统中的重要参数实行悲愤保留。系统复位后，立即利用备份RAM对重要参数区进行自我检验和恢复，从而保护了RAM中的数据。,例如：三重冗余编码纠错方法是将重要数据在三个互不相关的地址单元按一定的编码方式(取反、与特定值异或等，编码方式应容易实现解码)存放，建立两重的备份数据(数据副本)，需要

16、时对三个保存的数据解码后再进行比较，如果有两个或两个以上的解码结果相同，则取相同的作为正确的结果数据，如果三个数据解码后互不相同，则纠错失败，进行相应的出错处理。 建立备份数据应遵循如下原则： a. 各备份数据间应相互原理分散设置，减少备份数据同时被破坏的概率； b. 各备份数据间应尽可能原理堆栈区，避免由于堆栈操作错误而造成数据被破坏； c. 备份不得少于2份，备份越多，可靠性越高，处理也越复杂，处理时间也越长。,9.3 软件复位与中断激活标志 软件复位是指系统失控后由软件陷阱捕捉到“跑飞”的程序，将其直接引向上电后开始执行的程序地址，或者由软件“看门狗”将程序脱离死循环而引向上电后开始执行

17、的程序地址。系统受干扰后，很可能是在执行中断服务过程中“跑飞”。,在MCS-51系统响应中断后会自动把相应的中断激活标志置位，阻止同级中断响应。清除中断激活标志的方法有两个：一是系统硬件复位，二是执行RETI指令。当系统在执行中断服务中还没有执行RETI指令就因干扰而跳出中断服务程序，如果这时直接将程序引0000H，这显然就不可能清除该中断的激活标志。这将使系统热启动后，不管中断允许标志是否置位，都不响应同级的中断请求。因此，对于MCS-51系统，在将“跑飞”的程序引向上电后开始执行的程序地址之前，一定要先清除两个中断激活标志。,MCS-51系统消除中断激活标志的程序如下：ERR： CLREA

18、 ；关中断MOV DPTR，#ERR1 ；返回ERR1地址PUSHDPLPUSHDPH RETI ；清除高级中断激活标志ERR1：MOVDPTR，#START ；上电后开始执行的程序地址PUSHDPLPUSHDPHRETI ；清除低级中断激活标志,9.4 程序失控后恢复运行的方法 在一些生产过程或自动化生产线的控制系统中，要求生产工艺有严格的逻辑顺序性，当程序失控后，不希望(甚至不允许)从整个控制程序的入口处从头开始执行控制程序，从而应从失控的那个程序模块恢复执行。 一般来说，主程序总是由若干个功能模块组成，每个功能模快入口设置一个标志。系统故障复位后，可根据这些标志(可以用冗余编码纠错方式来

19、保存和备份这些标志)选择进入相应的功能模块。,10. 编写软件的其它注意事项 a. 尽量采用单字节指令，以减少因干扰而程序“跑飞”的概率。b. 慎用堆栈。程序运行中经常与堆栈打交道，但堆栈操作因干扰而出错的概率较大，堆栈操作次数越多，出错概率也越大。因此在使用堆栈操作指令时，一次不要使用太多，减少子程序的个数，特别不要使子程序嵌套层次太多。从抗干扰的角度，栈区的设置应远离程序区、数据区，最好单独设置，避免影响程序的其它部分。,c. 屏蔽中断是受单片机内部中断允许控制寄存器控制的中断。不可屏蔽中断不受单片机内部中断允许控制寄存器控制。系统受干扰时，很可能会使中断允许控制寄存器失效，从而使中断关闭

20、。因此，“看门狗”输出信号应接入单片机的不可屏蔽中断输入端NMI。MCS-51单片机没有不可屏蔽中断控制方式，因此，一般将“看门狗”输出信号接复位端。,d. 对于硬件“看门狗”电路，千万不要在中断里面清“看门狗”。因为单片机在受到干扰而进入“死循环”时，有可能中断还能进入，如果靠中断清“看门狗”，就永远不能退出“死循环”了。e. 硬件“看门狗”的输出信号，最好不要接到外部中断输入端口，而要与“复位”信号端口连接。因为单片机可能会因干扰而破坏中断允许控制寄存器或者非法执行了关中断指令而使“看门狗”失效。,f. 单片机系统中采用的可编程I/O器件(如：8255、8251等)，原则上在上电启动后初始

21、化一次即可，但工作模式控制字可能因干扰而受到破坏，使系统的输入/输出状态发生混乱。因此，在实际的工程应用中，每次用到这种接口时，都要对有关部门功能重新设定一次，确保这些器件处于可靠的工作模式。,以上只是介绍了一些单片机系统常用的软件抗干扰方法，其中部分方法的详细说明和程序实例可以参考北京航空航天大学出版社出版的单片机应用系统抗干扰技术一书，希望对各位有所帮助。,单片机系统的硬件抗干扰措施,1. 特别要注意抗电磁干扰的单片机系统a. 微控制器时钟频率特别高，总线周期特别快的系统。b. 系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。c. 含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电

22、路的系统。,a. 选用频率低的微控制器 b. 减小信号传输中的畸变 c. 减小信号线间的交叉干扰 d. 减小来自电源的噪声 e. 注意印刷线板与元器件的高频特性 f. 元件布置要合理分区 g. 处理好接地线 h. 用好退耦电容,2. 提高系统抗干扰能力而应采取的措施,3. 降低噪声与电磁干扰的一些经验 能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在关键地方。 可用串一个电阻的办法，降低控制电路上下沿跳变速率。 尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。 使用满足系统要求的最低频率时钟。 时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地。,用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量短。 I/O驱动电路尽量靠近

23、印刷板边，让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波，从高噪声区来的信号也要加滤波，同时用串终端电阻的办法，减小信号反射。 无用端口要接高，或接地，或定义成输出端，集成电路上该接电源地的端都要接，不要悬空。 闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接输出端。,印制板尽量使用45折线而不用90折线布线以减小高频信号对外的发射与耦合。 印制板按频率和电流开关特性分区，噪声元件与非噪声元件要距离再远一些。 单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗，经济能承受的话用多层板以减小电源，地的容生电感。 时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件。,模拟电压输

24、入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线，特别是时钟。 对A/D类器件，数字部分与模拟部分宁可统一下也不要交叉。 时钟线垂直于I/O线比平行I/O线干扰小，时钟元件引脚远离I/O电缆。 元件引脚尽量短，去耦电容引脚尽量短。 关键的线要尽量粗，并在两边加上保护地。高速线要短要直。 对噪声敏感的线不要与大电流，高速开关线平行。,石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。 弱信号电路，低频电路周围不要形成电流环路。 任何信号都不要形成环路，如不可避免，让环路区尽量小。 每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。 用大容量的钽电容或聚碳酸电容而不用电解电容作电路充放电储

25、能电容。使用管状电容时，外壳要接地。 地线和大地之间加高压电容。 电源加电感。 电源和地之间加TVS，输入输出信号线对地加TVS效果显著。,提高单片机系统抗干扰能力的主要手段,1. 接地 这里的接地指接大地，也称作保护地。为单片机系统提供良好的地线，对提高系统的抗干扰能力极为有益。特别是对有防雷击要求的系统，良好的接地至关重要。上面提到的一系列抗干扰元件，意在将雷击、浪涌式干扰以及快脉冲群干扰去除，而去除的方法都是将干扰引入大地，如果系统不接地，或虽有地线但接地电阻过大，则这些元件都不能发挥作用。为单片机供电的电源的地俗称逻辑地，它们和大地的地的关系可以相通、浮空、或接一电阻，要视应用场合而定

26、。不能把地线随便接在暖气管子上。绝对不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线混淆。,2. 隔离与屏蔽 典型的信号隔离是光电隔离。使用光电隔离器件将单片机的输入输出隔离开，一方面使干扰信号不得进入单片机系统，另一方面单片机系统本身的噪声也不会以传导的方式传播出去。屏蔽则是用来隔离空间辐射的，对噪声特别大的部件，如开关电源，用金属盒罩起来，可减少噪声源对单片机系统的干扰。对特别怕干扰的模拟电路，如高灵敏度的弱信号放大电路可屏蔽起来。而重要的是金属屏蔽本身必须接真正的地。,3. 滤波 滤波指各类信号按频率特性分类并控制它们的方向。常用的有各种低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器。低通滤波器用在接入的交

27、流电源线上，旨在让50Hz的交流电顺利通过，将其它高频噪声导入大地。低通滤波器的配置指标是插入损耗，选择的低通滤波器插入损耗过低起不到抑制噪声的作用，而过高的插入损耗会导致“漏电”，影响系统的人身安全性。高通、带通滤波器则应根据系统中对信号的处理要求选择使用。,单片机系统中印制电路板的抗干扰设计,印制电路板的设计对单片机系统能否抗干扰非常重要。要本着尽量控制噪声源、尽量减小噪声的传播与耦合，尽量减小噪声的吸收这三大原则设计印制电路板和布线。当你设计单片机用印制电路板时，不仿对照下面的条条检查一下。 使用满足系统要求最低频率的时钟，时钟产生器要尽量靠近用到该时钟的器件。 印制电路板要合理区分，单

28、片机系统通常可分三区，即模拟电路区(怕干扰)，数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)，功率驱动区(干扰源)。 印刷板按单点接电源、单点接地原则送电。三个区域的电源线、地线由该点分三路引出。噪声元件与非噪声元件要离得远一些。,时钟振荡电路、特殊高速逻辑电路部分用地线圈起来。让周围电场趋近于零。 I/O驱动器件、功率放大器件尽量靠近印刷板的边，靠近引出接插件。 能用低速的就不用高速的,高速器件只用在关键的地方。 使用满足系统要求最低频率的时钟，时钟产生器要尽量靠近用到该时钟的器件。 石英晶体振荡器外壳要接地，时钟线要尽量短，且不要引得到处都是。 使用450的折线布线，不要使用900折线,以减小高频信号

29、的发射。 单面板、双面板，电源线、地线要尽量的粗。信号线的过孔要尽量少。,4层板比双面板噪声低20dB。6层板比4层板噪声低10dB。经济条件允许时尽量用多层板。 关键的线尽量短并要尽量粗，并在两边加上保护地。将敏感信号和噪声场带信号通过一条扁带电缆引出的话，要用地线-信号-地线.的方式引出。 石英振荡器下面、噪声敏感器件下面要加大地的面积而不应该走其它信号线。 任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小。 时钟线垂直于I/O线比平行于I/O线干扰小，时钟线要远离I/O线。,对A/D类器件，数字部分与模拟部分宁可绕一下也不要交叉。噪声敏感线不要与高速线、大电流线平行。 单片机及其它IC

30、电路，如有多个电源、地端的话，每端都要加一个去耦电容。 单片机不用的I/O端口要定义成输出。 每个集成电路要加一个去耦电容，要选高频信号好的独石电容式瓷片电容作去耦电容。去耦电容焊在印制电路板上时，引脚要尽量短。 从高噪声区来的信号要加滤波。继电器线圈处要加放电二极管。可以用串一个电阻的办法来软化I/O线的跳变沿或提供一定的阻尼。,用大容量的钽电容或聚脂电容而不用电解电容作电路充电的储能电容。因为电解电容分布电感较大，对高频无效。使用电解电容时要与高特性好的去耦电容成对使用。 需要时，电源线、地线上可加用铜线绕制铁氧体而成的高频扼流器件阻断高频噪声的传导。 弱信号引出线、高频、大功率引出电缆要

31、加屏蔽。引出线与地线要绞起来。 印刷板过大、或信号线频率过高，使得线上的延迟时间大于等于信号上升时间时，该线要按传输线处理，要加终端匹配电阻。 尽量不要使用IC 插座，把IC直接焊在印刷板上，IC座有较大的分布电容。,单片机系统中用于抑制干扰的元件,1.去耦电容 每个集成电路的电源、地之间应配置一个去耦电容，它可以滤掉来自电源的高频噪声。作为储能元件，它吸收或提供该集成电路内部三极管导通、截止引起的电流变化(di/dt)，从而降低系统噪声。要选高频特性好的独石电容或瓷片电容作去耦电容。每块印制电路板电源引入的地方要安放一只大容量的储能电容。由于电解电容的缠绕式结构，其分布电感较大，对滤除高频干

32、扰信号几乎不起作用。使用时要与去耦电容成对使用。钽电容则比电解电容效果更好。,2.抑制高频的电感 用粗漆包线穿入轴向有几个孔的铁氧体芯，就构成了高频扼制器件。将其串入电源线或地线中可阻止高频信号从电源/地线引入。这种元件特别适用于隔开一块印制电路板上的模拟电路区、数字电路区、以及大功率驱动区的供电。应该注意的是它必须放在该区储能电容与电源之间而不能放在储能电容与用电器件之间。,3.自恢复保险丝 这是用一种新型高分子聚合材料制成的器件，当电流低于其额定值时，它的直流电阻只有零点几欧。而电流大到一定程度，它的阻值迅速升高，引起发热，而越热电阻越大，从而阻断电源电流。当温度降下来以后能自动恢复正常。

33、这种器件可防止CMOS器件在遇到强冲击型干扰时引起所谓“可控硅触发”现象。这种现象指集成电路硅片的基体变得导通，从而引起电流增大，导致CMOS集成电路发热乃至烧毁。,4.防雷击器件 室外使用的单片机系统或电源线、信号线从室外架空引入室内的，要考虑系统的防雷击问题。常用的防雷击器件有：气体放电管，TVS(Transient Voltage Supervention)等，气体放电管是当电源电压大于某一值时，通常为数十伏或数百伏，气体击穿放电，将电源线上强冲击脉冲导入大地，TVS可以看成两个并联且方向相反的齐纳二极管，当电两端电压高于某一额定值时导通。其特点是可以瞬态通过数百乃至上千安培的电流。这类元器件要和抗共模和抗差模干扰的电感配合使用以提高抗干扰效果。,单片机软件系统可靠性设计的方法很多，各位同仁都有自己的经验和体会。单纯地谈可靠性的问题，都应该简单地从软件或硬件方面考虑。更重要的是从影响性能稳定、运行可靠的因素方面，排除干扰源对所设计系统的作用是至关重要的！有位业界资深的工程师说过：“完成软硬件的设计，只是一个产品设计的十分之一，更多的是去做系统的可靠性、工艺性、合理性方面的工作”。 2005年10月,结束语,