PIC單片機硬件死鎖問(wèn)題

使用 PIC 單片機 去設計工控電路,最頭痛的問(wèn)題,就是 PIC 單片機在受干擾后經(jīng)常硬件死鎖,大部份人歸咎于 “CMOS的可控硅效應” 因而產(chǎn)生死鎖現象,一般都認為 ‘死鎖后硬件復位都是無(wú)效的.只有斷電?！?但是一個(gè)成熟的商品,那須要你去斷電呢? 就好像一臺電冰箱,壓縮機一啟動(dòng),產(chǎn)生干擾, CPU 受干擾 因而 ‘硬件死鎖’,死機在那兒,假如發(fā)現了,可以馬上拔掉電源插頭,隔幾秒再插回,如此的動(dòng)作 可以接受嗎? 假如死機時(shí)沒(méi)發(fā)現,死機幾十天,你猜它會(huì )如何呢? -- 應該是 供給 CPU 電源的穩壓 IC 燒毀了。

PIC 單片機為什么會(huì )硬件死鎖,PIC 單片機在受干擾后經(jīng)常硬件死鎖,那么 PIC 要‘看門(mén)狗’ 有何用,有沒(méi)有人深入去探討其原因,在各 PIC 單片機 論壇 也提得很多,各有各的觀(guān)點(diǎn),總具體的原因不外是 “CMOS的可控硅效應” 而產(chǎn)生死鎖現象, 依我各人的觀(guān)點(diǎn),應與 “CMOS的可控硅效應”無(wú)觀(guān),但很多大蝦皆認為是 “CMOS的可控硅效應”所引起的,所以一直以來(lái) 我也不方便提出,說(shuō)不定是我的觀(guān)點(diǎn)錯誤,提出來(lái) 反而誤了大家,但至今,針對 PIC 單片機 產(chǎn)生死鎖現象,都還沒(méi)有詳細的原因說(shuō)明及對應之道,在別的 PIC 單片機 論壇 也還在提此問(wèn)題,我就將本人 找尋 pic ‘死鎖現象’的經(jīng)過(guò)提供大家參考。

許久年前,PIC16C5x 剛出產(chǎn)一兩年,(PICxxxx 原先只有165x,屬于 NMOS 結構,大量用于 通用-GI 的選臺器、有線(xiàn)電視解鎖器,后來(lái)改為 CMOS 結構,更名為16C5x),當時(shí)只有 16C54、55、56、57 四個(gè)型號,仿真器只有 頂尖公司 制造的 16C5x DOS版仿真器(第一代),它也是 Microchip 第一個(gè) OEM 仿真器廠(chǎng),Microchip 當時(shí)還隸屬于 通用電子廠(chǎng)的子公司 -- 高雄電子廠(chǎng),我當時(shí)也買(mǎi)一部仿真器,約人民幣壹萬(wàn)五千元,16C5x 當年為最省電的OTP、QTP 單片機,價(jià)格又比其它的單片機便宜,只是它很容易受干擾死機,很多大廠(chǎng)不敢使用它,pic 我學(xué)了幾個(gè)月后,有一天,有位朋友要我 兼差 幫他們公司設計汽車(chē)防盜器,當時(shí)市場(chǎng)上的汽車(chē)防盜器都還用 CD40xx的邏輯電路去設計,各個(gè)時(shí)控都須一組 RC 電路,電路板上十幾個(gè) IC (加上遙控解碼 IC),至少有 7～8 個(gè) VR,調整時(shí) 非常復雜,當時(shí)我就以 一個(gè) 16C55 + 一個(gè) ULN2003 + 一個(gè) 解碼 IC (當時(shí)技術(shù)未成熟,還沒(méi)用 PIC 程序解碼,后期的 已將 解碼 IC 省略),總計三個(gè) IC就解決,電路方面 有某些是依書(shū)本上的電路移植過(guò)來(lái)(重置電路也由一本 PIC 應用的書(shū)本移植過(guò)來(lái)),樣品出來(lái)后,當時(shí)對方存著(zhù)很多疑問(wèn),電路怎么這樣簡(jiǎn)單,同時(shí)間內有4、5個(gè)'計時(shí)器'在計時(shí),又要做那么多的 I/O 偵測工作,時(shí)控能準確嗎? 性能如何呢? 穩定性? ....... 總體而言, CPU所設計的電路, 對于功能-絕對是比 邏輯電路所設計的好太多了,時(shí)控的準確性-我為它保證所有的時(shí)控誤差在 1% 之內, 至于穩定性 ---- 當時(shí)的樣品時(shí)常當機、死機,CPU 發(fā)燙,也就是大家所談的 ‘ PIC 的硬件死鎖’。............

為了此問(wèn)題(大家最怕的問(wèn)題),找遍所有的資料,都毫無(wú)所獲,在PIC的書(shū)上都沒(méi)有看到類(lèi)似訊息,只好自己 單打獨斗 的 去奮斗、去找原因,我發(fā)了幾天的時(shí)間,模擬了各種狀況,做了各式各樣的實(shí)驗,制造各種干擾,用示波器測量各點(diǎn)所發(fā)生的異常波形,其中一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗,(/MCLR 的接腳上,接一個(gè)提升電阻至 V+,接一個(gè) 0.1uf 至地,接一個(gè)'按鍵開(kāi)關(guān)'至地),讓我得到一個(gè)我所須要的答案,實(shí)驗時(shí) 我多次的按 '按鍵開(kāi)關(guān)',應該只是'重置'而已,但很容易進(jìn)入 所謂的 ‘硬件死鎖’,連續測試,都會(huì )重覆發(fā)生,機率非常高,最后得到一個(gè)答案,PIC 晶片的 MCLR 硬件設計有問(wèn)題,與其他 I/O 腳無(wú)關(guān)聯(lián),不是 I/O 腳受干擾, 而是 /MCLR 在重置或受干擾時(shí),/MCLR 腳 會(huì )產(chǎn)生一個(gè) 振蕩信號,當 /MCLR 腳的外部接有電容時(shí),它就永在發(fā)振,而PIC晶片內部某種硬件原因,導致于 VDD 與 VSS 之間 產(chǎn)生很大的電流,所以 VDD 與 VSS 像短路一樣,CPU 因而發(fā)燙,當把電容移開(kāi)后, CPU 就重新工作,耗電流也就恢復正常了,所以我就認為 PIC 它不是 硬件死鎖 ,它沒(méi)有 “CMOS的可控硅效應”,可能是大家還沒(méi)找出原因,而懷疑是 PIC內部 “CMOS的可控硅效應”。而此問(wèn)題解決方式,我當時(shí)也反應給 Microchip 公司反應,之后 Microchip 晶片內部有無(wú)修改 就 不得而知。

問(wèn)題找出之后,趕緊通知 '汽車(chē)防盜器制造公司',修改了硬件電路,順利的將 PIC 控制的 '微電腦汽車(chē)防盜器'上市,這也就是 臺灣 第一部由 CPU 控制的 汽車(chē)防盜器 (這是我朋友所說(shuō)的),之后,其他公司也深受壓力,趕緊跟于后面,使出各種方法 陸續的推出 '微電腦汽車(chē)防盜器',而我以后所做的 PIC 控制電路,也就不曾有過(guò) ‘硬件死鎖’。

結尾 給大家一個(gè)建議,一般書(shū)本上的電路圖及程序,有很多錯誤,只讓你去參考,不能太過(guò)于信任,要多參考幾樣,不要原版照抄,否則出問(wèn)題 也無(wú)法解決。