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原理图设计原则
复位处理对于MCU来说是至关重要的,其主要作用在于两方面 来说是至关重要的, 复位处理对于 来说是至关重要的
– – – – – – – 帮助MCU度过电源的不稳定状态 帮助MCU度过振荡器的不稳定状态 作为输入口时一定要先向口寄存器写1 高电平输出的拉电流能力很弱,取决于片内上拉电阻的设置 低电平输出能力远强于高电平输出能力 对于驱动能力敏感的场合,建议外部配置上拉电阻来平衡高低电平的输出能力 P0.0~P0.7作为IO时,须外加上拉电阻
理解51的准双向口 理解 的准双向口

对于扩展总线系统的设计,也要考虑总线( , , )的驱动能力( 个 ), ),需 对于扩展总线系统的设计,也要考虑总线(DB,AB,CB)的驱动能力(4个TTL),需 要时加总线驱动器 对于中断引脚和计数器引脚的输入信号尽量加入一级施密特触发器作为缓冲, 对于中断引脚和计数器引脚的输入信号尽量加入一级施密特触发器作为缓冲,可增加 MCU的抗干扰能力 的抗干扰能力 限制ALE信号可以改善 信号可以改善MCU的EMI特性 限制 信号可以改善 的 特性 如果有可能尽量不要将高电流输出引向MCU,这样会增加MCU自身的电源回路电流,降 自身的电源回路电流, 如果有可能尽量不要将高电流输出引向 ,这样会增加 自身的电源回路电流 的抗干扰能力, 做驱动, 低MCU的抗干扰能力,可以选择低密度逻辑门代替 的抗干扰能力 可以选择低密度逻辑门代替MCU做驱动,对于成本和可靠性来说 做驱动 是明智的选择 CMOS的输入阻抗很高,输入引脚空置可能会引发可控硅效应,因此在使用时对不用的 的输入阻抗很高, 的输入阻抗很高 输入引脚空置可能会引发可控硅效应, 输入端要接地或接电源 原则上每个集成电路芯片都应布置一个103～104的瓷片电容 原则上每个集成电路芯片都应布置一个 ～ 的瓷片电容 板级信号的输入输出可以增加匹配电阻, 板级信号的输入输出可以增加匹配电阻,提高系统可靠性 在某些信号线上串入一个小电阻,可以有效限制信号的斜率,对提高EMC性能大有好处 在某些信号线上串入一个小电阻,可以有效限制信号的斜率,对提高 性能大有好处
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元器件的选择
元件的材料及参数的选择是可靠性的关键 考虑元器件的失效 – 温度影响:温度升高时,将使半导体器件的最大允许功耗下降; 电阻内部的热噪声加剧使其阻值偏离标准值,允许耗散功率下降 ;将引起电容介质损耗变化,影响电容的寿命和精度, – 湿度影响:将使那些密封性能较差的元件受到腐蚀,从而造成退 化失效,同时湿度过高也是引起漏电耦合的主要原因 – 振动,冲击影响:机械振动与冲击会使一些内部有缺陷的元件加 速失效,从而造成灾难性故障 – 电压的影响:过高的电压会增加元器件的热损耗,甚至造成电压 击空 不同材料的元器件具有不同物理特性 在高可靠性场合要考虑元器件的降额使用 根据系统运行环境的要求,正确选择元器件的温度级别, 根据系统运行环境的要求,正确选择元器件的温度级别,尤其是半 导体元件

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系统隔离设计
系统隔离使被隔离的两端不产生电气上的连接,其实系统隔离大都针对MCU展开的( MCU展开的 系统隔离使被隔离的两端不产生电气上的连接,其实系统隔离大都针对MCU展开的( MCU子系统是最脆弱的 子系统是最脆弱的) MCU子系统是最脆弱的) – 强电系统与弱电系统的隔离 – 系统远传信号的隔离 隔离方法 – 光电隔离 – 脉冲变压器隔离 – 继电器隔离 考虑隔离器件的响应速度 – 低速光藕的最大传输速度为100KHz,一般只能使用到20K以下 – 高速光藕的最大传输速度为1M～10MHz – 脉冲变压器的传输速度大约在1K～几MHz之间 – 信号继电器的传输速度大约在500Hz以下,功率继电器要低的多 考虑隔离器件的隔离电压 考虑隔离器件的输入/输出功率,必要时需要辅助电路进行功率放大 考虑隔离器件的输入/输出功率, 模拟信号的隔离 – 对于低频模拟信号可以采用光耦的非线性补偿进行隔离,但精度较差 – 模拟信号最有效的隔离方法是使用SPI接口串行A/D变换器,通过光耦进行数字信 号隔离,将A/D隔离在MCU系统之外

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