強(qiáng)電磁脈沖對單片機(jī)系統(tǒng)的輻照效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究

第一部分實(shí)驗(yàn)中RAM內(nèi)容改變，是由于沖擊期間發(fā)生了寫操作。RAM芯片的腳、腳和數(shù)據(jù)線上都有很強(qiáng)的干擾信號，根據(jù)RAM寫時序圖，當(dāng)腳和腳上同時出現(xiàn)低電平時，就可能發(fā)生寫操作，將數(shù)據(jù)線上帶有干擾的錯誤數(shù)據(jù)寫入RAM。第二部分實(shí)驗(yàn)中RAM內(nèi)容改變的原因有兩個:(1)由于在兩次寫之間約有7～8μs的間隔，在此期間可能發(fā)生了不該發(fā)生的寫操作，從而寫入錯誤數(shù)據(jù);(2)循環(huán)寫時，將數(shù)據(jù)線上帶有干擾的錯誤數(shù)據(jù)寫入RAM。第三部分實(shí)驗(yàn)中RAM內(nèi)容改變的原因也有兩個:(1)兩次讀之間發(fā)生了不該發(fā)生的寫操作，改寫了RAM內(nèi)容;(2)正常讀時，將數(shù)據(jù)線上的錯誤數(shù)據(jù)讀入CPU。從讀寫時序圖及圖5干擾波形來看，以上兩種情況都有可能發(fā)生。但從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，第二種可能性較大，第一種可能性則很小。如果在兩次讀之間發(fā)生了不該發(fā)生的寫操作，循環(huán)讀時，累計數(shù)據(jù)改變的個數(shù)將使顯示的值很大。但實(shí)際上，顯示只有1～5。

2.7 定時器CTC電路效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究

　　按動開關(guān)K，使單片機(jī)工作于檢查CTC運(yùn)行情況模塊。在該模塊中，設(shè)置定時器0工作于方式1，利用CTC中斷服務(wù)程序，在P1.1口產(chǎn)生一方波信號使LED發(fā)光。主程序停留在等待開關(guān)K按下的指令上。在此期間對單片機(jī)進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn)。

　　實(shí)驗(yàn)中有“死機(jī)”、重啟動等現(xiàn)象發(fā)生?！八罊C(jī)”后CTC的狀態(tài)有停止工作和正常工作兩種。停止工作出現(xiàn)的原因有兩個:(1)干擾使CTC停止計數(shù)，CTC不再產(chǎn)生中斷;(2)程序跑飛時執(zhí)行了禁止中斷等指令。CTC仍能正常工作是因?yàn)槌绦螂m進(jìn)入死循環(huán)，但CTC仍在計數(shù)，計滿后執(zhí)行中斷子程序(賦初值，P1.1口電位取反)，使P1.1口輸出正常波形。

　　每次實(shí)驗(yàn)在P1.1口采集到的波形與正常信號相比，其周期、脈寬等都有一定程度的變化。圖6給出了P1.1口的正常波形和單片機(jī)重啟動時的干擾波形。正常波形的正負(fù)脈沖寬度為35μs左右;而重啟動時干擾脈沖所在的低電平只有15μs，干擾過后，P1.1口一直為高電平(復(fù)位時的狀態(tài))。

本文對單片機(jī)系統(tǒng)在強(qiáng)電磁脈沖輻照下的重啟動、死機(jī)、通訊出錯、改變控制狀態(tài)和A/D轉(zhuǎn)換誤差增加等效應(yīng)進(jìn)行了研究。由于實(shí)驗(yàn)的不徹底性，還未能觀察到硬損傷現(xiàn)象，對上述現(xiàn)象的解釋也不夠準(zhǔn)確，有待進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)研究。