數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的抗干擾技術(shù)分析

摘 要：數(shù)字電路的設(shè)計(jì)對數(shù)字電路的應(yīng)用起到重要作用，集成電路成為應(yīng)用的主旋律，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)過程中，我們通常選擇數(shù)字集成電路，數(shù)字集成電路比其它電路具有很強(qiáng)的抗干擾性能，這是其在應(yīng)用過程中主要的優(yōu)勢。本論文主要從硬件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用、軟件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用、案例分析進(jìn)行闡述數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的抗干擾技術(shù)分析，希望為研究數(shù)字電路設(shè)計(jì)的專家與學(xué)者提供理論參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電話設(shè)計(jì)；抗干擾技術(shù)；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.181

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，促進(jìn)了電子設(shè)備的不斷提高，現(xiàn)在人們廣泛應(yīng)用電子設(shè)備，尤其智能手機(jī)的應(yīng)用，其用戶不斷增加，用電設(shè)備密度不斷增加，在空間應(yīng)用過程中，可能造成電磁環(huán)境的不斷惡化，電子設(shè)備之間可能造成干擾，影響電子設(shè)備的正常工作，必須提高電子設(shè)備之間的抗干擾性能，因此我們在數(shù)字電路設(shè)計(jì)的過程中，采用數(shù)字電路集成電路的方式進(jìn)行提高抗干擾性能，利用科技手段，不斷提升抗干擾能力，符合現(xiàn)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢。

1 硬件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

1.1 安全接地技術(shù)

安全接地技術(shù)是一種常用的技術(shù)，把機(jī)殼接入大地，讓電量轉(zhuǎn)移到大地，減少電荷積累情況，減少因?yàn)殪o電等原因造成人與機(jī)械設(shè)備等受到安全影響。設(shè)備裝置在實(shí)際應(yīng)用過程中，絕緣層可能出現(xiàn)破損等現(xiàn)象，就可能造成機(jī)殼帶帶電，這時(shí)候的電量是足夠大的，不能及時(shí)轉(zhuǎn)移，可能造成嚴(yán)重的后果，利用安全接地技術(shù)可以把多余電荷轉(zhuǎn)移出去，還能及時(shí)切斷電源等，對其安全性能起到保護(hù)作用。

1.2 避雷擊接地技術(shù)

用電設(shè)備基本都需要采用避雷擊效果，一般通常采用避雷針，當(dāng)出現(xiàn)雷擊的情況下，可以進(jìn)行電荷的轉(zhuǎn)移，下雨天氣打雷時(shí)候，出現(xiàn)雷擊的情況是產(chǎn)生電荷的，一旦遇到用電設(shè)備等，瞬間可以產(chǎn)生大量的電荷，對周圍人和物產(chǎn)生損害現(xiàn)象，必須采用技術(shù)及時(shí)轉(zhuǎn)移電荷，減少對人的傷害，對用電設(shè)備也起到保護(hù)作用。

1.3 屏蔽接地技術(shù)

屏蔽接地技術(shù)是一種常用的對用電設(shè)備的保護(hù)作用措施，在實(shí)際應(yīng)用過程中，也是設(shè)計(jì)人員經(jīng)常采用的方式，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。屏蔽技術(shù)需要和接地技術(shù)配合使用，其屏蔽效果才能夠提升。像是靜電屏蔽技術(shù)。若是在帶正電導(dǎo)體周圍圍上完整的金屬屏蔽體，則于屏蔽體的內(nèi)側(cè)所獲取的負(fù)電荷將會(huì)等同于帶電導(dǎo)體，同時(shí)外側(cè)所存在的正電荷也和帶電導(dǎo)體等量，這就造成外側(cè)區(qū)域仍舊存在電場。若是對金屬屏蔽體進(jìn)行接地處理，那么外側(cè)的正電荷可能會(huì)流入大地之中，則可以消除外側(cè)區(qū)域的電場，也就是金屬屏蔽之中將會(huì)對正電導(dǎo)體的電場進(jìn)行屏蔽處理。屏蔽接地技術(shù)的應(yīng)用，在技術(shù)上起到革新作用，在應(yīng)用過程中，起到重要保護(hù)作用，具有一定現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。

2 軟件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

2.1 數(shù)字濾波技術(shù)

數(shù)字濾波技術(shù)是一種仿真技術(shù)，基于硬件設(shè)備的仿真技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，不依賴硬件技術(shù)，只是通過模擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。在具體應(yīng)用過程中，先借助于硬件技術(shù)進(jìn)行干擾技術(shù)的應(yīng)用，減少干擾性能，在具體通過軟件進(jìn)行有效的濾波，起到真正的數(shù)字濾波技術(shù)，減少抗干擾能力。數(shù)字濾波技術(shù)的方法有多種多樣，我們在應(yīng)用過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況，選擇適應(yīng)的數(shù)字濾波技術(shù)的處理方式，起到真正數(shù)字濾波作用，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)的過程中，利用軟件技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的重要步驟。

2.2 軟件“看門狗”的使用

軟件程序在應(yīng)用過程中，往往容易出現(xiàn)死循環(huán)等現(xiàn)象，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者要考慮這方面問題，采用“看門狗”技術(shù)，防治程序死循環(huán)現(xiàn)象發(fā)生。硬件看門狗就是一個(gè)定時(shí)器對系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控，合理的根據(jù)監(jiān)控情況進(jìn)行有效處理，起到看門狗的效果。

3 實(shí)例論述

3.1 通過硬軟件技術(shù)促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)脫離死態(tài)

為了使干擾問題得到及時(shí)的解決，在硬件方面可以使用一個(gè)硬件計(jì)時(shí)器，如圖1所示：

3.2 程序“跑飛”階段進(jìn)行數(shù)據(jù)保存的硬軟件辦法

由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在被強(qiáng)電磁干擾或影響之后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中正在正常運(yùn)行的程序或許會(huì)被打亂，進(jìn)而在內(nèi)存中出現(xiàn)轉(zhuǎn)移情況，同時(shí)這種轉(zhuǎn)移是不能被控制的，也就是發(fā)生“跑飛”情況。該問題的出現(xiàn)或許會(huì)造成確保軟件正常運(yùn)行的重要參數(shù)被破壞、沖掉。通過硬軟件結(jié)合措施、方法的運(yùn)用，能夠在出現(xiàn)斷電事故或者是發(fā)生強(qiáng)干擾情況之后，使各重要參數(shù)得到保護(hù)，從而使系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或者是再恢復(fù)獲得可靠的保證。

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作者簡介：黃曉桃（1980-），女，廣東湛江人，碩士，助教，研究方向：微電子學(xué)與固體電子學(xué)。endprint