Здравствуйте!

На тему электромагнитной совместимости довольно много материалов, но разбросаны они по самым разным местам, поэтому вопрос тем, кто уже с этим сталкивался.

Интересует поведение микроконтроллеров под воздействием серьёзных электромагнитных помех (близость к силовым системам, гроза и т.п.). Многое, конечно, можно вывести самому, но изобретать велосипед, как известно, не практично.

Посоветуйте книги/статьи о том, как правильно оформить код, какие меры предпринять для повышения устойчивости системы с позиции программного обеспечения. Есть ли какие-то теоретические расчёты показателей стабильности с учетом вероятности возникновения тех или иных ситуаций?

Есть ли какая-то специфика применительно к ядрам ARM?

Бред все это и 100% схоластика.

C позиции программного обеспечения используйте watchdog.

В некоторых приборах, которые я разрабатывал, состояние нескольких машин состояний не сбрасывается при сбросе контроллера.
Это риск, поскольку целостность данных в ОЗУ проконтролировать практически невозможно, но тем не менее приборы выпускаются более пяти лет и работают очень устойчиво.
Так что пару процентов от 100% zltigo можно осторожно отнять

Это Вас не Дон Какой-то заразил?

Если в контроллере Flash/EEPROM памяти программ есть битик ERROR (произошла одиночная ошибка, но была исправлена) стоит задуматься или помаргать сведодиодиком (необходимо тех обслуживание). При включении устройтсва проводить самодиагностику, CRC всей памяти программ итп

еще минус пара процентов.

А так если серьезна нужна повышенная надежность, то тут больше играют роль схемотехнические решения в микроконтроллерах, есть специальный класс микроконтроллеров и процессоров Fault Tolerant

Если нужна надежность - узлы резервируются (или даже троируются), а всякий Renesas - то гуанопеар.

При сертификации изделий вычислительной техники используются в частности:
1) контактные милли-, микро-, наносекундные импульсы напряжением до 4 киловольт;
2) бесконтактные (воздушные) разряды напряжением до 8 киловольт;
3) пробойные напряжения [4200 вольт х 30 секунд]

При этом даже процессоры одной фирмы (Analog Devices) но разных серий (ADSP2183 и ADSP2191)
в одной и той же схеме ведут себя совершенно по разному.

Ну и какое это имеет отношение к ПО?

А покажите-ка ГОСТ, определяющий стойкость к миллисекундным импульсным помехам напряжением до 4х киловольт.

Пробойные напряжения - это немного не из той оперы.

Г.Н. Черкесов. Надёжность аппаратно-программных комплексов. Учебное пособие. - СПб.: Питер, 2005. - 479с.

Аппаратура должна восстанавливать свою работоспособность без участия человека-оператора.

Прежде всего аппаратура не должна падать от помех. Если не можете с этим справиться, то никакой "программизм" не поможет.

В ГОСТе определены понятия Сбой и Отказ.
Понятия "падать" в нём нет.
Отказ - это нарушение функционирования, после которого требуется ремонт.
Сбой - это нарушение функционирования, для восстановления которого не требуется ремонт.

Действительно, понятия - нет. А в реальной жизни правильное оборудование должно быть защищено от помех в первую очередь на аппаратном уровне.

Кроме того, в ГОСТе есть еще и различные критерии - восстановление автоматическое или по вмешательству оператора.

To EKirshin: почитайте вот здесь: http://caxapa.ru/lib/emc_immunity.html мне кажется Вы найдете там для себя много полезного

Имеется опыт разработки устройств на LPC23xx, которые работают в среде, где происходят высоковольные пробои и т.п. В общем скажу следующее, процессоры с флешь гораздо меньше подвержены сбоям, чем процессоры с RAM. LPC23xx показал очень хорошие результаты, сбоев пока не наблюдалось. Прошивка без вочь догов. Однако у нас прибор переносной, поэтому на длительное время его никто в такой среде не оставлял. Максимум пару часов.

Зря народ так относится к этой теме. Это очень актуальный вопрос, где электроника стоит на моторах с потребляемой мощностью десятки и сотни киловат. Да и в других сферах.
Когда "наворачивается" электроника из-за сбоя одного контроллера за пару баксов и завод теряет миллион рублей , уже не до смеха и шуток.

Простите, это как?

Я так понял, что "процессоры с Flash" - это МК с встроенной Flash, а "процессоры с RAM" - это МК с внешней шиной.

Все правильно вы поняли, это я неправильно выразился.

Почему сбоят микроконтроллеры с флешь меньше чем с озу, где-то попадалась статейка. Там было сказано, что изменить состояние прошивки, хранящейся во флешь гораздо труднее, чем в озу. Нампример где-то рядом произошел высоковольтный пробой, и от ЭМП в каком-нибудь месте кода программы изменился один битик, поэтому вместо какой-нибудь команды NOP получилась команда JMP, ну и дальше..... Так вероятность такого сбоя во флешь гораздо меньше. Из опыта знакомых и своего, могу сказать что раньше применяли ADSP-21xx в тех же условиях они часто сбоили . Сейчас применяем LPC23xx, сбоев пока не встречали.
От таких проблем собственно и придумали вочьдоги

Имхо.
Любая программа всегда использует ОЗУ под переменные и аппаратные стеки.
Если предположить, что в результате помехи произошло искажение информации в ОЗУ - это может повлиять на выполнение программы с теми же последствиями, что и при искажении во Flash.

Применяем NXP уже лет несколько, в том числе испытываем и сертифицируем приборы на ЭМС. Но говорить - что это из-за того, что NXP (или более обще - ARM) устойчивы к помехам - неправильный вывод. Проблемы с помехоустойчивостью - это в основном проблемы проектирования аппаратной части.

Так скажите правильный вывод?
Компания NEC делает процессоры и трубит, что они лучше всех именно для автомобилей, мало подвержены сбоям, хорошо защищены от ЭМП и взломать их тоже не представляется возможным. Это они выдумывают наверное

Данные тоже могут испортиться, ну наверное когда у вас ОЗУ меньше, поэтому и вероятность меньше. Это только один фактор, подленность которого я сам не проверял.
Сбои процессора зависят не только от правильности разводки печатной платы, а также еще и от развотки на самом кристалле. Пусть если даже вы сделаете многослойную плату с хорошо разведенными землями, а разводка на самом кристалле будет плохая, то вы и получите в комплексе сбоящую систему, непонятно из-за чего, это может сильно сказываться на процессорах с большими корпусами, типа PQFP208 и тп. Ну наверное угадать от чего получаются сбои, от ЭМП или от других помех - задача непростая.

Выдумывают? Это мягко сказано. Исключительный гуанопеар. Так что правильный вывод - ищите проблемы в обвязке проца, разводке платы и т.д., т.е. у себя.

имхо - помехоустойчивость - это комплекс мер, в которых тип контроллера играет какую-то роль, но далеко не основную.

+1000!
И помехоустойчивость зависит в первую очередь от схемотехнических решений, во вторую - от разводки конкретной печатной платы, далее от конструктивного исполнения устройства и только потом от примененной комплектации.
А "помехоустойчивость" програмы в моем понимании - бред. Для программ есть другой критерий - надежность. Т.е. возможность программы восстанавливать свою работоспособность после сбоев (и программных и аппаратных), возможность диагностировать ошибки и т.п.


Это просто реклама Надо ведь как-то им свои изделия выделять из общей массы. Кто-то напирает на низкое потребление, кто-то на производительность, а кто-то на цену ... Естественно у разных производителей есть различные хитрые "фишки" на кристалле для повышения тех или иных потребительских качеств. Но нужно самому реально оценивать их полезность и значимость для конкретной задачи. Я не имею ничего против процессоров NEC - просто привык реально оценивать важность и необходимость рекламируемых возможностей кристалла для своих задач.


Ну обычно процессоры с внешней шиной всегда более подвержены помехам при прочих равных условиях чем однокристалка - по плате куча дорожек идет к внешней памяти. Соответственно и помехи на них наводятся в любом случае бОльшие, чем на дорожки внутри чипа.