强电磁脉冲对单片机系统的辐照效应实验研究
第一部分实验中RAM内容改变，是由于冲击期间发生了写操作。RAM芯片的
脚、
脚和数据线上都有很强的干扰信号，根据RAM写时序图，当脚和脚上同时出现低电平时，就可能发生写操作，将数据线上带有干扰的错误数据写入RAM。第二部分实验中RAM内容改变的原因有两个:(1)由于在两次写之间约有7～8μs的间隔，在此期间可能发生了不该发生的写操作，从而写入错误数据;(2)循环写时，将数据线上带有干扰的错误数据写入RAM。第三部分实验中RAM内容改变的原因也有两个:(1)两次读之间发生了不该发生的写操作，改写了RAM内容;(2)正常读时，将数据线上的错误数据读入CPU。从读写时序图及图5干扰波形来看，以上两种情况都有可能发生。但从实验结果看，第二种可能性较大，第一种可能性则很小。如果在两次读之间发生了不该发生的写操作，循环读时，累计数据改变的个数将使显示的值很大。但实际上，显示只有1～5。
按动开关K，使单片机工作于检查CTC运行情况模块。在该模块中，设置定时器0工作于方式1，利用CTC中断服务程序，在P1.1口产生一方波信号使LED发光。主程序停留在等待开关K按下的指令上。在此期间对单片机进行冲击实验。
实验中有“死机”、重启动等现象发生。“死机”后CTC的状态有停止工作和正常工作两种。停止工作出现的原因有两个:(1)干扰使CTC停止计数，CTC不再产生中断;(2)程序跑飞时执行了禁止中断等指令。CTC仍能正常工作是因为程序虽进入死循环，但CTC仍在计数，计满后执行中断子程序(赋初值，P1.1口电位取反)，使P1.1口输出正常波形。
每次实验在P1.1口采集到的波形与正常信号相比，其周期、脉宽等都有一定程度的变化。图6给出了P1.1口的正常波形和单片机重启动时的干扰波形。正常波形的正负脉冲宽度为35μs左右;而重启动时干扰脉冲所在的低电平只有15μs，干扰过后，P1.1口一直为高电平(复位时的状态)。
本文对单片机系统在强电磁脉冲辐照下的重启动、死机、通讯出错、改变控制状态和A/D转换误差增加等效应进行了研究。由于实验的不彻底性，还未能观察到硬损伤现象，对上述现象的解释也不够准确，有待进行深入的实验研究。
评论