單片機嵌入式系統的抗干擾技術應用

單片機嵌入式系統的穩定性會直接影響相關電氣設備的準確有效使用，單片機測控系統使用必須要保證系統長期穩定運行，不然就會造成誤差增大，還可能造成系統失靈，導致重大損失，因此，必須要做好單片機的抗干擾工作，確保單片機系統的穩定運行。
1 干擾對單片機應用系統的影響
1.1 導致測量誤差變大
在單片機系統保持運行的過程中，干擾因素造成的電磁振蕩，會造成單片機系統中的模擬信號輸入通道受到干擾，造成信號疊加，導致系統的數據采集發生偏差。尤其是對于一些微弱的信號進行測量時，這時如果干擾的電磁振蕩幅度較大，就很可能將微弱的信號淹沒，造成測量的失效。
1.2 導致控制系統失效
單片機嵌入式系統中的輸出控制信號在很多情況下是受到具體環境下的狀態輸入信號影響的，有時候也會受到相關信號的邏輯處理的結果影響，假設這些輸入的狀態信號被干擾了，造成輸入的信號狀態發生了改變，這時輸出的控制誤差加劇，可能會引起控制系統的失效，導致控制系統無法正常工作。
1.2 導致程序無法正常使用
在單片機嵌入式系統工作的過程中，在受到相應的干擾后，系統的自我保護和防御功能可能會對于相關電氣設備進行復位處理，但是在持續的干擾環境下，相關設備反復進行復位操作，就會導致系統運行的終端，造成系統無法正常使用。在相關的干擾作用下，單片機嵌入式系統中的程序計數器的PC 數據也許會發生變更，對于程序的正常有效使用也是大大不利的。外界干擾對于單片機程序計數器PC 數值的影響是不確定的，這種隨機性可能會導致程序執行一些*沒有操作意義的指令，更有甚者，導致系統進入死循環的模式中，造成系統設備的操作混亂甚至死機。
2 單片機嵌入式系統的硬件抗干擾措施
2.1 優化供電設計
在很多情況下，單片機嵌入式系統連接的相關電氣設備遭到干擾，其中很大一部分原因來源于電能供應的不穩定性，因此，要想實現單片機嵌入式系統的穩定運行，首先要對于相關的供電系統進行優化設計，為了達到穩定電能的作用，可以在電能系統中使用交流穩壓器，防止因為電源的電壓過高或者過低造成的電能不穩定現象。此外，可以借助隔離變壓器和低通變壓器對于工頻噪聲和高頻噪聲進行處理。保證系統的主機的電能供應和其他部位的電能供應區分開，運用獨立安裝連接的穩壓器來防止其他的設備電能使用可能帶來的電壓不穩定現象。
2.2 優化印制電路板布線和工藝
要確保單片機系統的抗干擾能力，要合理選擇使用電路板，一般情況下，多層電路板是單片機嵌入式系統中的有效電路板選擇對象。相對于單層電路板來說，這種電路板的性能更好，將這種多層電路板接入系統中，能夠防止原件之間相互耦合和電位差的現象發生，保證單片機系統的穩定性。在印刷電路板時，要注意嚴謹性，進行合理的分區處理，確保數字電路、模擬電路之間不會靠的太近，防止相互電路之間的干擾，進行清晰的分區處理，尤其要做到對于地線的區分使用，確保地線和各自的電源端有效連接。在進行走線方式的制定時，要考慮到焊接面和元件面中的走向不能出現平行的連接，可以進行適當的彎曲和斜交。導線與導線之間要做好相互之間的平行程度控制，做到盡可能縮小平行長度。對于信號線的布局應該堅持距離的盡可能拉大來進行布線。在印制電路板的相關操作中，還要注重送電方式要符合相關的規則，做好單點接線和接地工作。不同的分區中，要確保地線和電源的分離，且都需要用粗線進行布線，將元器件按照有噪音產生和無噪音產生進行區分。
3 單片機嵌入式系統的軟件抗干擾措施
單片機系統常受到軟件系統帶來的干擾因素影響，造成單片機系統運行的不穩定現象。這是因為很多軟件中包含了感染信號，這種感染信號的出現是從眾多參與主體中產生的，對于這種感染信號的來源判斷具有一定的不確定性。因此，即使之前在單片機嵌入式系統中做好相關硬件的抗干擾工作，也不能*保證單片機系統在運行中就不會受到干擾了，這就要求對于單片機系統中的軟件進行抗干擾能力設計。一般針對系統中的軟件進行抗干擾設計，主要是通過輸入信號的重復檢測和數字濾波技術進行處理。在相關的軟件應用到單片機嵌入式系統中，必須考慮到軟件的安全性，做好軟件的安全保護措施，尤其是要做好RAM 數據的保護措施，防止因為干擾造成的數據丟失，影響系統的有效運作。
4 結論
當前，單片機嵌入式系統在相關的電氣設備中的應用越來越普遍，為設備性能的提升，測試的準確性帶來了有效的幫助，單片機嵌入式系統的有效運行對于系統的穩定性要求比較高，這就要求在單片機嵌入式系統中，必須針對其硬件和軟件進行優化設計，確保系統抗干擾性能的提升。