單片機應用系統(tǒng)抗干擾技術

第一章 可靠性與抗干擾技術概述
1. 1 研究抗干擾技術的重要性
1. 2 可靠性概念
一. 可靠性定義及定量描述
二. 系統(tǒng)的可靠性模型
1. 3 微機測控系統(tǒng)可靠性設計任務與方法
一. 可靠性設計任務
二. 可靠性設計一般方法
1. 4 電磁兼容性設計及常用術語
一. 電磁兼容性設計及內(nèi)容
二. 電磁兼容性標準
三. 常用名詞術語
1. 5 干擾的分類
一. 按噪聲產(chǎn)生的原因分類
二. 按噪聲傳導模式分類
三. 按噪聲波形及性質(zhì)分類
1. 6 干擾的耦合方式
一. 直接耦合方式
二. 公共阻抗耦合方式
三. 電容耦合方式
四. 電磁感應耦合方式
五. 輻射耦合方式
六. 漏電耦合方式
1. 7 單片機測控系統(tǒng)可靠性設計的主要途徑
第二章 常用元件可靠性能與選擇
2. 1 元件的失效特性
一. 元件的失效規(guī)律
二. 元件的失效形式
2. 2 元件的失效機理
一. 溫度影響
二. 濕度影響
三. 電壓影響
四. 振動. 沖擊影響
2. 3 元件的選擇與降額設計
一. 元件的選擇準則
二. 元件的降額設計
2. 4 電阻器性能比較及應用
一. 電阻器的噪聲與頻率特性
二. 電阻器的選擇
三. 電阻器使用的注意事項
四. 電阻器的型號命名及標稱阻值
2. 5 電容器特性及應用
一. 電容器的等效電路
二. 電容器的種類及選用
三. 電容器使用注意事項
四. 電容器的型號及容量表示法
2. 6 數(shù)字集成電路特性與型號
一. 噪聲容限與抗干擾能力
二. 施密特集成電路的噪聲容限
三. TTL數(shù)字集成電路的抗干擾性能
四. CMOS數(shù)字集成電路的抗干擾性能
五. CMOS電路使用中注意事項
六. 集成門電路系列型號
2. 7 高速CMOS 54／74HC系列接口設計
一. 54／74HC系列芯片的特點
二. 74HC與TTL接口
三. 74HC與CPU. 單片機的接口
2. 8 半導體器件的選擇
2. 9 元器件的裝配工藝對可靠性影響
第三章 硬件抗干擾技術原理與方法
3. 1 無源濾波器
一. 電容濾波器
二. 電感濾波器
三. RC低通濾波器
四. LC低通濾波器
五. 低通濾波器的結(jié)構(gòu)選擇
六. 低通濾波器的平衡結(jié)構(gòu)與串聯(lián)形式
七. 雙T濾波器
3. 2 有源濾波器
一. 一階低通有源濾波器
二. 二階低通有源濾波器
三. 單片集成電路濾波器
3. 3 去耦電路
一. 尖峰電流的形成原理
二. 去耦電容的配置
3. 4 屏蔽技術與雙絞線傳輸
一. 屏蔽的一殷原理
二. 雙絞線和金屬屏蔽線的使用
3. 5 隔離技術
一. 光電隔離
二. 繼電器隔離
三. 變壓器隔離
四. 布線隔離
3. 6 接地技術
一. 概 述
二. 安全接地
三. 工作接地
四. 屏蔽接地
五. 微機測控系統(tǒng)的接地技術
3. 7 反射波干擾及抑制
一. 反射波干擾分析
二. 數(shù)字電路中反射干擾的抑制
3. 8 靜電放電干擾及其抑制
3. 9 漏電干擾的防止措施
第四章 主機單元配置與抗干擾技術
4. 1 單片機主機單元組成特點
一. 8051／8751最小應用系統(tǒng)
二. 8031最小應用系統(tǒng)
三. 低功耗單片機最小應用系統(tǒng)
4. 2 總線的可靠性設計
一. 總線驅(qū)動器
二. 總線的負載平衡
三. 總線上拉電阻的配置
4. 3 芯片配置與抗干擾
一. 去耦電容配置
二. 數(shù)字輸入端的噪聲抑制
三. 數(shù)字電路不用端的處理
四. 存儲器的布線
4. 4 譯碼電路的可靠性分析
一. 過渡干擾與譯碼選通
二. 譯碼方式與抗干擾
4. 5 時鐘電路配置
4. 6 復位電路設計
一. 復位電路RC參數(shù)的選擇
二. 復位電路的可靠性與抗干擾分析
三. I/O接口芯片的延時復位
4. 7 單片機系統(tǒng)的中斷保護問題
一. MCS—51單片機的中斷機構(gòu)
二. 常用的幾種中斷保護措施
4. 8 RAM數(shù)據(jù)掉電保護
一. 數(shù)據(jù)掉電保護基本電路
二. 采用軟件冗余措施
三. EEPROM的數(shù)據(jù)保護
4. 9 TL7705構(gòu)成的掉電保護電路
一. TL7705的工作原理
二. TL7705的典型應用
4. 10 微處理器監(jiān)控器MAX690A/MAX692A
一. 工作原理
二. 與單片機接口電路
4. 11 微處理器監(jiān)控器MAX703—709/813L
一. 組成及功能
二. 典型應用
4. 12 微處理器監(jiān)控器MAX791
一. 工作原理
二. MAX791與8031接口
第五章 測量單元配置與抗干擾技術
5. 1 概 述
5. 2 集成運算放大器
—. AD OP一07
二. AD517
5. 3 測量放大器及抗干擾分析
一. 測量放大器的工作原理
二. 單片集成測量放大器AD521
三. 單片集成測量放大器AD522
四. 測量放大器的抗共模干擾能力
五. 測量放大器的技術指標及其選用
5. 4 具有放大. 濾波. 激勵功能的模塊2B30／2B31
一. 性能特點
二. 引腳與結(jié)構(gòu)框圖
三. 使用要點
四. 典型應用
5. 5 隔離放大器
一. AD210三端隔離放大器
二. AD290三端隔離放大器
5. 6 電壓／電流變換電路
一. V／I轉(zhuǎn)換電路
二. 集成V／I變換器XTR101
三. 集成V／I變換器XTR110
5. 7 電流／電壓變換電路
5. 8 傳感器線性化處理及零點調(diào)整
一. 傳感器線性化硬件校正電路
二. 傳感器線性化軟件處理
三. 數(shù)字式線性轉(zhuǎn)換
四. 零位誤差的校正方法
5. 9 實用線性光電耦合放大器
5. 10 外部噪聲源的干擾及其抑制
5. 11 輸入信號串模干擾的抑制
5. 12 輸入信號共模干擾的抑制
5. 13 儀器儀表的接地噪聲
5. 14 集成運放的保護措施
一. 輸入端的保護電路
二. 輸出端的保護電路
三. 輸入電路的屏蔽保護
5. 15 傳感器供電電源的配置及抗干擾
一. 傳感器供電電源的擾動補償
二. 單片集成精密電壓芯片
三. A／D轉(zhuǎn)換器芯片提供基準電壓
5. 16 提高傳感器輸出信號綜合精度的方法
一. 系統(tǒng)的組成與分析
二. 串聯(lián)數(shù)字校正
三. 校正數(shù)字測定
第六章 D／A. A／D單元配置與抗干擾技術
6. 1 概 述
一. 模擬量輸入通道的結(jié)構(gòu)
二. 模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)
三. A／D轉(zhuǎn)換中的混疊噪聲與量化噪聲
四. D／A. A／D轉(zhuǎn)換器的干擾源
6. 2 D／A轉(zhuǎn)換原理與誤差分析
一. T型電阻D／A轉(zhuǎn)換器及誤差分析
二. 典型D／A轉(zhuǎn)換芯片nAcl232應用設計舉例
三. DAC加法器及基準電源的精度要求
四. 功A轉(zhuǎn)換器的尖峰干擾
6. 3 D／A轉(zhuǎn)換器的技術參數(shù)和測量
一. D／A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)
二. D／A轉(zhuǎn)換器參數(shù)的測量方法
三. DAC精度校準與測試舉例
6. 4 A／D轉(zhuǎn)換器原理與抗干擾性能
一. 逐次比較式ADC原理
二. 余數(shù)反饋比較式ADC原理
三. 雙積分ADC原理
四. V／FADC原理
五. —式ADC原理
6. 5 典型ADC與單片機接口舉例
一. 逐次比較式AD574A
二. 余數(shù)反饋比較式AD7884
三. 雙積分式5G14433
四. V/F式AD652
五. —式AD7703
6. 6 A／D轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)與測試
一. A／D轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)
二. A／D轉(zhuǎn)換器參數(shù)的測量方法
三. ADC校準舉例
6. 7 采樣保持電路與抗干擾措施
一. 采樣保持器參數(shù)
二. 采樣保持器集成芯片AD582
三. 采樣保持器的抗干擾措施
6. 8 多路模擬開關與抗干措施
—. CD4051
二. AD7501
三. 多路開關配置與抗干擾技術
6. 9 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的綜合誤差計算
一. 設計要求
二. 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換時間
三. 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換精度
6. 10 A／D. D／A的光電隔離接口技術
一. 概 述
二. 8031與D／A的光電接口電路
6. 11 工頻干擾及其抑制措施
一. 干擾信號分析
二. 工頻干擾的抑制措施
6. 12 D/A. A／D轉(zhuǎn)換器的電源. 接地與布線
第七章 數(shù)字信號傳編通道的抗干擾措施
7. 1 數(shù)字信號負邏輯傳輸方式
7. 2 提高數(shù)字信號的電壓等級
7. 3 數(shù)字輸入信號的RC阻容濾波
一. RC濾波原理
二. RC濾波器的選用
7. 4 提高輸入端的門限電壓
7. 5 輸入開關觸點抖動干擾的抑制方法
一. 軟件延時法
二. 在觸點兩端并聯(lián)RC元件
三. 利用整形電路消除抖動影響
7. 6 信號線間竄擾及其抑制
一. 線間竄擾分析
二. 線間竄擾的抑制
7. 7 信號線的選擇
一. 信號線型式的選擇
二. 信號線截面的選擇
三. 單股導線的阻抗分析
7. 8 信號線的敷設
第八章 功率接口與抗干擾技術
8. 1 輸出控制功率接口電路
一. 繼電器輸出驅(qū)動接口
二. 繼電器一接觸器輸出驅(qū)動電路
三. 光電耦合器一晶閘管輸出驅(qū)動電路
四. 脈沖變壓器一晶閘管輸出電路
8. 2 感性負載電路噪聲抑制
一. 抑制直流感性負載瞬變噪聲的方法
二. 抑制交流感性負載瞬變噪聲的方法
三. 利用昌閘管抑制感性負載的瞬變噪聲
8. 3 晶閘管變流裝置的干擾和抑制措施
一. 晶閘管變流裝置電氣干擾分析
二. 晶閘管變流裝置的抗干擾措施
8. 4 晶閘管過零觸發(fā)的幾種方式
一. 利用集成運放或比較器產(chǎn)生過零脈沖
二. 直接從單相電網(wǎng)取出過零脈沖
三. 直接從三相電網(wǎng)取出過零脈沖
8. 5 光控晶閘管輸出光藕合器
一. GD—L光控耦合器特性
二. 典型應用
8. 6 固態(tài)繼電器原理及應用
一. 固態(tài)繼電器的原理和結(jié)構(gòu)
二. 固態(tài)繼電器的主要性能特點
三. SSR應用圖例
四. 使用固態(tài)繼電器注意事項
第九章 鍵盤／顯示單元配置與抗干擾技術
9. 1 鍵盤接口抗干擾問題
9. 2 LED顯示器的構(gòu)造與特點
9. 3 LED顯示接口及抗干擾措施
一. LED靜態(tài)顯示接口及抗干擾
二. LED動態(tài)顯示接口及抗干擾
9. 4 液晶顯示器的構(gòu)造與特點
一. 液晶顯示器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理
二. 液晶顯示器的特點
三. 液晶顯示器主要參數(shù)
9. 5 液晶顯示器的驅(qū)動方式與接口
一. 靜態(tài)驅(qū)動方式與接口實例
二. 動態(tài)驅(qū)動方式與接口實例
9. 6 LCD注意事項及同LED比較
一. LCD使用中異?，F(xiàn)象及注意事項
二. LCD與LED的比較
第十章 電源的干擾與抑制
10. 1 電源干擾類型及鍋合途徑
一. 電源干擾的類型
二. 電源干擾的鍋合途徑
三. 電源抗干擾的基本方法
10. 2 交流穩(wěn)壓器
10. 3 壓敏電阻器原理及應用
一. ZnO壓敏電阻的電氣參數(shù)
二. ZnO壓敏電阻器的型號
三. 壓敏電阻的選擇
四. 壓敏電阻的接線方式
五. 壓敏電阻器的使用注意事項
10. 4 瞬變電壓抑制器TVS特性及應用
一. TVS的特性及主要參數(shù)
二. TVS的選用原則
三. TVS的典型應用
四. TVS與壓敏電阻的比較
10. 5 交流電源濾波器
一. 電容濾波器
二. 電感電容濾波器
三. 多級電源濾波器
四. 雙繞組扼流圈的應用
五. 安裝濾波器的注意事項
10. 6 電源變壓器的屏蔽與隔離
10. 7 交流電源的供電抗干擾方案
一. 交流電源配電方式
二. 交流電源抗干擾綜合方案
10. 8 供電直流側(cè)抑制干擾措施
一. 整流電路的高頻濾波
二. 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源配置與抗干擾
三. 集成穩(wěn)壓器使用中的保護
四. 集成穩(wěn)壓電源的分散與附加配置
10. 9 開關電源干擾的抑制措施
一. 開關噪聲的分類
二. 開關電源噪聲的抑制措施
10. 10 微機用不間斷電源UPS
第十一章 軟件抗干擾原理與方法
11. 1 概 述
一. 測控系統(tǒng)軟件的基本要求
二. 軟件抗干擾的一般方法
11. 2 指令冗余技術
一. NOP的使用
二. 重要指令冗余
11. 3 軟件陷阱技術
一. 軟件陷阱
二. 軟件陷阱的安排
11. 4 “看門狗”技術
一. 硬件“看門狗”電路
二. 軟件“看門狗”技術
三. 軟硬件結(jié)合的“看門狗”技術
11. 5 故障自動恢復處理程序
一. 上電標志設定
二. RAM中數(shù)據(jù)冗余保護與糾錯
三. 軟件復位與中斷激活標志
四. 程序失控后恢復運行的方法
11. 6 數(shù)字濾波
一. 程序判斷濾波法
二. 中位值濾波法
三. 算術平均濾波法
四. 遞推平均濾波法
五. 防脈沖干擾平均值濾波法
六. 一階滯后濾波法
11. 7 干擾避開法
11. 8 開關量輸入／輸出軟件抗干擾設計
一. 開關量輸入軟件抗干擾措施
二. 開關量輸出軟件抗干擾措施
11. 9 編寫軟件的其他注意事項
第十二章 印刷電路板抗干擾措施
12. 1 印制板導線的特性阻抗
12. 2 抑制電源線和地線阻抗噪聲
一. 地線設計
二. 配置去耦電容方法
三. 電源線的布置
12. 3 高速電路的導線條形狀和布局
12. 4 印制板輻射噪聲及其抑制
12. 5 印制板電路的布線方式
一. 印制板的布線原則
二. 微機自動布線注意問題
12. 6 印制板的尺寸和器件布置
12. 7 印制板的安裝方法和板間配線
參考文獻