Электрические помехи и STM32, что делать, ваах ! Опции

[картошка]

В общем так, при тестировании STM32 в боевых условиях с помехами и наводками, в частности: STM32F03, STM32F207 и д.р. выявилась проблема, которая на микроконтроллерах типа AVR никогда не проявлялась или очень редко проявлялась.
Небольшие наводки (естественно выше допустимых по мануалу уровней) по GPIO портам у STM32 вызывают аппаратные сбои ядра, периферии и оперативной памяти.
В одних случаях сбоит периферия: слетает инициализация или происходит установка ошибок, лечится банальной но частой переинициализацией по программному таймеру или переинициализацией после отработки некоторых условий. В других случаях происходит сбой ядра и передача управления на HARDFAULT_Handler или BUSFAULT_Handler, где вместо while (true) - поставили простое лечение NVIC_SYSTEM_Reset (). Иногда сбоит оперативная память, теряет данные. Но это все поправимо, если устанавливать контрольные суммы.

Что делать, когда заинициализированный и проверенный WATCHDOG после наводок не сработал, а внутреннее ядро СТАЛО, симптомы именно такие ! В HARDFAUL вхождения не было !!!
Проблема не в том, чтобы в оборудовании сделать ПОЛНУЮ гальваноразвязку, как устранить полное зависание и останов ядра после сбоя, если сам WATCHDOG слетает и ядро где-то шляется по адрессам ?

Видел в живую некоторые реализации схемотехники для 8051 микроконтроллера. С внешней микросхемы формирователя на 555 генерился постоянный неуправляемый сброс с определенным периодом и скважностью, остается догадываться что программа организованна по SWITCH CASE программного состояния. Но это достаточно неудобно когда организовываешь протокол обмена например по MODBUS, где циклы сброса с формирователя ассинхроны к пакетам передачи ???

Кто-нибудь знает как вывести STM32 из полного штопора ??????????????????????

[ViKo]

Так защиту по входам поставьте, если не школьник. И по питанию тоже.

[картошка]

Так защиту по входам поставьте, если не школьник. И по питанию тоже.

Не школьник. По земле иногда проходит, по чистой, по GND. Поэтому гальваноразвязка только. Но ответ на вопрос "как выйти из штопора " - дороже гальваноразвязки !!!
Выяснилось не по питанию идет. Идет по корпусу железному + рядом провода с индукционными наводками (убрали). Выбросы реактивных цепей, пускатели, частотные приводы. Питание сразу поставили импульсное.

Сообщение отредактировал картошка - Apr 29 2016, 17:39

[rudy_b]

Не школьник. По земле иногда проходит, по чистой, по GND. Поэтому гальваноразвязка только. Но ответ на вопрос "как выйти из штопора " - дороже гальваноразвязки !!!
Выяснилось не по питанию идет. Идет по корпусу железному + рядом провода с индукционными наводками (убрали). Выбросы реактивных цепей, пускатели, частотные приводы. Питание сразу поставили импульсное.

Что-то слабо верится. Поставьте плату в отдельный экранированный корпус, нормально защитите все входы/выходы (продольный резистор + шотки земля-питание) (питание в т.ч - стабилитрон), нормально разведите плату (4-х слойка со слоями земли и питания+правильная разводка) и в такой блок можно будет напрямую молниями пулять без всяких сбоев, независимимо от процессора.

Мы делали блоки контроля тока ОПН - там импульсы напряжений до сотен кВ с токами до 100 кА с крутыми фронтами - и все нормально работало без сбоев. Да еще и питаться умело от этих самых импульсов.

А гальваноразвязку тоже с умом делать нужно, от высокочастотных помех она не спасет - фильтры нужны.

[картошка]

Что-то слабо верится. Поставьте плату в отдельный экранированный корпус, нормально защитите все входы/выходы (продольный резистор + шотки земля-питание) (питание в т.ч - стабилитрон), нормально разведите плату (4-х слойка со слоями земли и питания+правильная разводка) и в такой блок можно будет напрямую молниями пулять без всяких сбоев, независимимо от процессора.

Мы делали блоки контроля тока ОПН - там импульсы напряжений до сотен кВ с токами до 100 кА с крутыми фронтами - и все нормально работало без сбоев. Да еще и питаться умело от этих самых импульсов.

А гальваноразвязку тоже с умом делать нужно, от высокочастотных помех она не спасет - фильтры нужны.

Согласен, что схемотехника не годится. Аналоговые цепи были в схеме ? Использовалась общая земля или только гальваноразвязанные линии ???

Дык, вы его полистайте и печаль пройдет. В документе написано про надежную софтовую часть.
Как тестировать, что тестировать. Или вы считаете, что этого делать не стоит, т.к. есть прекрасный AVR?
При этом нужно понимать, что аппаратная часть должна быть исправная. И софт и железо - это параллельные вещи.

Из личного: я одновременно использовал в работе и AVR, и STM32. Всяко бывало... но AVR частенько выдерживал
12В на входе. Ну как выдерживал? - пин выгорит, а все остальное продолжает работать. У STM32 при ахтунге на
входе сразу КЗ по питанию. При этом если ток по питанию не ограничивать, камень будет греться, но продолжает работать.
Собственно, как к этому относиться? В начале меня это очень сильно печалило - шаг влево, шаг вправо, МК в помойку.
Но когда потребовалось делать ответственную аппаратуру, то такое поведение МК мне очень понравилось. Сразу можно
сказать, что МК не исправен, а не эксплуатировать полу-рабочее изделие.

Это накладывает сильный отпечаток на разработку. Согласитесь, разница очевидна? С одной стороны: "если я не позабочусь
о помехе и ее энергия попадет на пин, то получу полностью убитое изделие". С другой стороны: "наплевать на помеху,
поставлю внешнюю кувыркалку, чтоб она в случае чего перезапускала софт; один пин отгорит - не жалко - их еще много".

Софтовой части нет шансов вылезти из ступора - ядро не передает управления и все ватчдоги - отвалились, в софт безопастности меня STM за эти 6 лет подковал. А когда программа укатила в неизвестно куда , посторю - заинициализированный ватчдог в УЛЕТЕ ? Что посоветуете как управление вернуть, если оно ни на один вектор не приходит ?
Пины не выгорают в нашем случае есть ограничители. Волновые распространение сигнала в соответствующей среде и по одному проводу, не буду дискутировать. Со всеми проблемами AVR знаком и STM уже лет 6 мучаю успешно.
Вопрос открыт, что можно сделать такое, чтобы вернуть управление ядра не через внешний сброс; при полном штопоре и реально отвалившемся ватчдоге ??????

Сообщение отредактировал картошка - Apr 29 2016, 18:58

[rudy_b]

Согласен, что схемотехника не годится. Аналоговые цепи были в схеме ? Использовалась общая земля или только гальваноразвязанные линии ???

Да, были. И гальваническая развязка от токонесущего проводника тоже, но и без нее все работало, разница лишь в опасности для оператора.

Кстати сталкивался и с палеными ногами на stm32f207. Нога отваливается, остальное продолжает работать без проблем. Но это как повезет.

По уму, полезно во все NMI прописать сброс.

[jcxz]

По уму, полезно во все NMI прописать сброс.

Полезно во все неиспользуемые вектора прописывать сброс (или вызов функции критической ошибки).