如何提高单片机系统的可靠性

如何提高单片机系统的可靠性

目前，大量的嵌入式系统均采用了单片机，并且这样的应用正在更进一步扩展；但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中，这往往成为限制其应用的主要原因。

1 单片机系统的失效分析

一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果，因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言，能不能在保证系统各项功能实现的同时，对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制，是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现，而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺，采取的措施不足，在干扰信号真正袭来的时候，系统就可能会陷入困境。任何系统的可靠性都是相对的，在一种环境下能够很好工作的系统在另一种环境下却有可能是很不稳定的。这就充分说明环境对系统可靠运行的重要性。在针对系统运行环境去设计系统的同时，应尽量采取措施改善系统运行的环境，降低环境干扰，但这样的措施往往比较有限。

2 提高可靠性的措施

提高单片机系统可靠性的方法与措施很多。一般地，应根据系统所面临的具体的可靠性问题，针对引起或影响系统不可靠的因素采取不同的处理措施。这些措施一般从这样两个目的出发：第一，尽量减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素；第二，尽量提高系统自身抗干扰能力及降低自身运行的不稳定性。例如，为了抑制电源的噪声和环境干扰信号而采用的滤波技术、隔离技术、屏蔽技术等都是出于第一个目的；另外，针对系统自身而采用的看门狗电路、软件抗干扰技术、备份技术等均是出于第二个目的而采取的措施。其中第一类的措施较常使用，其使用简单而且效果也较好，但其对系统可靠性的提高是有限的，许多情况下不能满足系统的要求。第二类措施的使用可以更进一步提高系统的可靠性，往往在高可靠性的系统设计中被广泛使用。下面就第二类技术使用中的一些相关问题作进一步的分析。