Проектирование электронных промышленных устройств. Кузнецов Б.Ф. - 34 стр.

34

       Этап совместной отладки аппаратных и программных средств в реальном масштабе времени
является самым трудоемким и требует использования инструментальных средств отладки. К числу
основных инструментальных средств отладки относятся: внутрисхемные эмуляторы; платы разви-
тия; мониторы отладки; эмуляторы ПЗУ.
       Этот этап завершается, когда аппаратура и программное обеспечение совместно обеспечива-
ют выполнение всех шагов алгоритма работы системы. В конце этапа отлаженная программа запи-
сывается с помощью программатора в энергонезависимую память микроконтроллера, и проверяет-
ся работа контроллера без эмулятора.
       Методика и объем испытаний разработанного и собранного устройства зависит от условий
его эксплуатации и определяется соответствующими нормативными документами.
       В итоге, функции разработанного устройства сопоставляются с требуемыми пользователем
функциями, указанными в техническом задании.

     4.4. Повышение надежности за счет выбора щадящих режимов работы устройств

       Дополнительного увеличения надежности оборудования можно достичь посредством выбо-
ра щадящих режимов работы отдельных устройств, поскольку подавляющее большинство отказов
происходит вследствие электрических и тепловых перегрузок. Разумеется, выбор нового режима
работы должен производиться для групп взаимосвязанных компонентов, причем правильный вы-
бор позволит повысить срок службы критических компонентов, по каким-либо причинам избежав-
ших отбраковочных испытаний. В общем случае, невозможно оценить все внешние факторы, воз-
действующие на систему в реальных условиях эксплуатации, поэтому выбор щадящего режима
может стать своеобразным буфером против всех неучтенных факторов.
       Твердых правил выбора коэффициента снижения параметров не существует. В основе его
принципа лежит степень надежности конечного оборудования и связанные с этим затраты. Следует
также помнить, что наложение неоправданно жестких требований значительно увеличивает стои-
мость проекта, поэтому не стоит это делать в системах, не имеющих повышенных требований к
надежности.
       Выбор наиболее рентабельного коэффициента снижения параметров можно производить,
исходя из личного опыта, а также опираясь на основные стандарты, особенно военные (таблица
4.4).
       В дополнение к общим методам, разработчик должен обратить особое внимание на наличие
коммутирующих устройств, топологию печатной платы, типы корпусов используемых компонен-
тов и наличие металлических экранов. Катушки, трансформаторы, быстродействующие коммута-
торы, электромагнитные реле являются наиболее мощными источниками помех в электронных
схемах. Сигналы прямоугольной формы на выходе импульсных источников питания имеют доста-
точно широкий спектр, и его высокочастотные составляющие могут стать источником паразитных
шумов в системе. В число общих проблем источников питания входят излучение мощных электро-
магнитных полей трансформаторами и катушками индуктивности, дифференциальные шумы вы-
прямительных диодов, высокая частота переключения активных и коммутирующих элементов, а
также обратная связь между входом и выходом.
       Итак, для уменьшения влияния электромагнитных помех необходимо тщательно экраниро-
вать наиболее критичные компоненты и фильтры. Необходимо максимально удалять от них транс-
форматоры. Для дополнительного подавления помех можно использовать электростатический
экран между первичной и вторичной обмотками трансформатора, который представляет собой
слой тонкой медной фольги, проложенный между обмотками при изготовлении таким образом, что
образует собой короткозамкнутый виток. Центральная точка экрана заземляется, поэтому наводи-
мые в нем противоположно направленные токи взаимно уничтожаются вследствие эффекта взаи-
моиндукции.