【正文】 （ a）所示 ，由 圖 327（ b） 的等效電路可以看出，寄生電容 C1和 C2使放大器的輸出端到輸人端有一反饋通路，如不將此反饋消除，放大器可能產(chǎn)生振蕩。 ? （ 1） TTL， CMOS器件的地線要呈輻射狀，不能形成環(huán)形。 4．主機系統(tǒng)的接地 ? 計算機本身接地，同樣是為了防止干擾，提高可靠性。為了避免多點接地，各機柜用絕緣板墊起來。這種方法安全可靠，抗干擾能力強，但制造工藝復(fù)雜，一旦絕緣電阻降低就會引入干擾。對于遠距離的計算機網(wǎng)絡(luò)，多臺計算機之間的數(shù)據(jù)通信，通過隔離的辦法把地分開。 數(shù)字信號輸入輸出通道的隔離 ? 原理：利用光電耦合器的開關(guān)特性（即光敏三極管工作在截止區(qū)和飽和區(qū)）來傳輸數(shù)字信號。 模擬量輸入通道的隔離 1. 路間隔離的概念 一般地，在過程計算機控制中都有多個輸入通道，而且常常來自于生產(chǎn)現(xiàn)場的不同位置，這些信號之間的 “ 地 ” 也不同，這樣輸入系統(tǒng)的隔離除了需將控制計算機與現(xiàn)場側(cè)隔離外，還需要對多路輸入信號之間進行隔離，以達到抗共模干擾的目的，這也稱為路間隔離。 控制計算機的可靠性技術(shù) 故障自診斷技術(shù) 故障自診斷技術(shù)是用軟件的辦法迅速準確地確定系統(tǒng)內(nèi)部是否發(fā)生故障，以及故障發(fā)生的部位，指導運行維護人員及時發(fā)現(xiàn)故障、及時維修。故障設(shè)備的切除與后備設(shè)備的投入，其換接過程應(yīng)當完全自動完成的。 （ 1）問題： 當跑飛的程序落到非程序區(qū) (如 EPROM中未使用的空間、程序中的數(shù)據(jù)表格區(qū) )時 ，無法使程序恢復(fù)。 （ 2）解決辦法： （ 3）看門狗的功能： 強制系統(tǒng)復(fù)位，擺脫死循環(huán)，一般使用 “ Watch Dog”。 ? SO：串行輸出，時鐘 SCK的下降沿同步輸出數(shù)據(jù)。 ? RESET：復(fù)位，高電平有效。 數(shù)字濾波技術(shù) 數(shù)字濾波的概念及特點 在計算機中系統(tǒng)對輸入信號采樣多次，然后用某種計算方法對進行數(shù)字處理，以削弱或濾除干擾噪聲從而獲得真實信號的過程。 解決大的隨機干擾或采樣器的不穩(wěn)定，使得采樣數(shù)據(jù)偏離實際值太遠問題，剔除明顯不合理的數(shù)據(jù) ( ) ( ( ) )( ) ( ( ) )( ) ( ) ( ( ) )HHLLLHy k y y k yy k y y k yy k y k y y k y???????? ? ? ??( ) ( 1 ) , ( ) ( )( ) ( 1 ) , ( ) ( 1 )y k y k y y k y ky k y k y y k y k? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 慣性 濾波 ：模擬硬件 RC低通濾波器的一種數(shù)字實現(xiàn) ( ) 1( ) 1 fYsX s T s? ?( ) ( ) ( 1 ) ( ) ( 1 ) ( 1 )fffTTy k x k y k x k y kT T T T ??? ? ? ? ? ? ??? 122f R C T????? 當采樣周期一定時，濾波系數(shù) ?越小，數(shù)字濾波器的截止頻率就越低。 把幾種濾波方法結(jié)合起來使用，可能會取得更好的濾波效果。 在實際應(yīng)用中，究竟采用不采用、以及采用哪一種數(shù)字濾波，都應(yīng)視具體情況而定。較好地兼顧了慢速采樣系統(tǒng)的實時性問題。 ? VSS：地。 ? CS：片選信號，低電平時 X5045工作，變?yōu)楦唠娖綍r將使看門狗定時器重新開始計時。 CPU抗干擾技術(shù) （ 4）看門狗工作原理： 動畫鏈接 CPU抗干擾技術(shù) （ 5）典型硬件電路： 動畫鏈接 ? X5045與 CPU的接口電路如上圖所示。 （ 3）典型程序： NOP NOP JMP ERROR （ 4）設(shè)置區(qū)域： ROM空間 。 陷阱技術(shù) （ 2）解決辦法： 采用在程序中人為地插入一些空操作指令 NOP或?qū)⒂行У膯巫止?jié)指令重復(fù)書寫，此即指令冗余技術(shù)。 工作冗余是對關(guān)鍵設(shè)備實行雙重或三重的原則來重復(fù)配置，這些設(shè)備同時處于運行狀態(tài)，工作過程中即使某一臺出現(xiàn)故障，它便會自動脫離系統(tǒng)，并不影響系統(tǒng)的正常工作。 ％； ②高共模抑制比 (CMRR)： 130dB； ③低功耗： 75mW(AD202)， 35mW(AD204)； ④寬頻帶：可達 5kHz(AD204)； ⑤高絕緣級別： CMV為連續(xù) 177。 光電耦合隔離器的幾種類別 （ a）晶體管型；（ b）單向晶閘管型；（ c）雙向晶閘管型 數(shù)字信號輸入輸出通道的隔離（續(xù)） ?數(shù)字量同相傳輸 ?數(shù)字量反相傳輸 模擬量輸出通道的隔離 控制計算機VDDVC C 1… …V/ I 轉(zhuǎn)換數(shù)字光耦數(shù)據(jù)線控制線地址線DA轉(zhuǎn)換器V/ I 轉(zhuǎn)換數(shù)字光耦數(shù)據(jù)線控制線地址線VonDA轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換數(shù)字光耦數(shù)據(jù)線控制線地址線Vo1… …VDDVCC n（通道 1 ）（通道 n ）1. 數(shù)字隔離 2. 模擬隔離 控制計算機VDD VC C 1… …V/ I 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)線控制線地址線DA轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換隔離放大器 1數(shù)據(jù)線控制線地址線Vo1… …（通道 1 ）VDDVCC nV/ I 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)線控制線地址線DA轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換隔離放大器 n數(shù)據(jù)線控制線地址線Von（通道 n ）3. 兩種隔離方式的對比 （ 1）模擬信號隔離方法的優(yōu)點是使用器件少，為保證 D/A轉(zhuǎn)換的精度和線性度需較高的成本； （ 2）數(shù)字信號隔離方法的優(yōu)點是調(diào)試簡單，不影響系統(tǒng)的精度和線性度，缺點是使用光耦器件較多。 輸入輸出通道信號隔離技術(shù) ? 隔離的核心都是要切斷不同“地”之間的電信號聯(lián)系，主要起到抗共模干擾的目的。如果接地不合理，將使整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無法正常工作。接地電阻越小越好，但接地電阻越小，接地極的施工就越困難。 ? （ 1）全機一點接地 ? 計算機控制系統(tǒng)的主機架內(nèi)采用 圖 325所示 的分別回流法接地方式。 ? （ 3）旁路電容的地線不能長，應(yīng)盡量縮短。這樣便將寄生電容短路了，從而消除了反饋通路。因此，對輸入系統(tǒng)的接地和屏蔽應(yīng)格外重視。在 圖 326（ a） 中，信號源端接地，而接收端放大器浮地，則屏蔽層應(yīng)在信號源端接地（ A點）。這些地之間只是在最后才匯聚一點，而且常常通過銅接地板交匯，然后用線徑不小于 30mm2的多股軟銅線焊接在接地板上深埋地下。采用多層匯流條以減少自感，可減少干擾的竄入途徑。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，信號頻率大多小于 1MHZ，所以通常采用單點接地方式， 如圖 324所示 。 ? 保護地 也叫安全地、機殼地或屏蔽地，目的是使設(shè)備機殼與大地等電位，以避免機殼帶電影響人身及設(shè)備安全。 ? 交流地 是計算機交流供電的動力線地或稱零線，它的零電位很不穩(wěn)定。模擬信號有精度要求，它的信號比較小，而且與生產(chǎn)現(xiàn)場連接。 廣義的接地包含兩方面的意思，即接 實地 和接虛地 。為了降低集成電路的開關(guān)噪聲，在印制線路板上的每一塊 IC上都接入高頻特性好的旁路電容，將開關(guān)電流經(jīng)過的線路局限在板內(nèi)一個極小的范圍內(nèi)。 ? 過程計算機控制系統(tǒng)中也常常把 DC— DC變換器作為電源隔離器來使用。 ? （ 3）采用 DCDC變換器 ? 如果系統(tǒng)供電電網(wǎng)波動較大，或者對直流電源的精度要求較高，就可以采用 DCDC變換器，它們可以將一種電壓的直流電源，變換成另一種電壓的直流電源。 ? 現(xiàn)在已有許多直流開關(guān)電源產(chǎn)品，一般都有幾個獨立的電源，如 177。因此，對電源變壓器設(shè)置合理的靜電屏蔽和電磁屏蔽，就是一種十分有效的抗干擾措施，通常將電源變壓器的一、二次繞組分別加以屏蔽，一次繞組屏蔽層與鐵心同時接地， 如圖 323（ a）所示 。 上電時 ， 電壓超過 ， 經(jīng)過約 200ms的穩(wěn)定時間后 RESET 信號由高電平變?yōu)榈碗娖?；掉電時 ， 當電源電壓低于 ， RESET 信號立即變?yōu)楦唠娖?， 使 CPU響應(yīng)中斷申請并轉(zhuǎn)入掉電中斷子程序 ， 進行現(xiàn)場保護 。 在掉電電壓下降到 CPU最低工作電壓之前應(yīng)能提出中斷申請 （ 提前時間為幾百微妙到數(shù)毫秒 ） ，使系統(tǒng)能及時對掉電作出保護反應(yīng) —— 在掉電中斷子程序中 ， 首先進行現(xiàn)場保護 ， 把當時的重要參數(shù) 、 中間結(jié)果以及輸入輸出狀態(tài)作出妥善處理 ， 并在片內(nèi) RAM中設(shè)置掉電標志 。系統(tǒng)電源正常工作時，由外部電源 +5V供電， A點電平高于備用電池（ 3V）電壓， VD