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技术专题
為(wèi)什么启动过渡是嵌入式系统关注的问题
為(wèi)什么启动过渡是嵌入式系统关注的问题
為(wèi)您的嵌入式系统准备一个早上的仪式也很(hěn)有(yǒu)帮助。虽然您不需要為(wèi)PCB的微控制器提供任何咖啡，但确实需要确保其在加電(diàn)期间有(yǒu)效地处理(lǐ)过渡状态。
启动过渡如何影响嵌入式系统的运行
启动过渡是在接通電(diàn)源与拥有(yǒu)完全初始化的微控制器之间的短暂时间。这通常以毫秒(miǎo)或微秒(miǎo)為(wèi)单位发生，并且肉眼几乎看不见。但是在電(diàn)子世界中，这相当于几个月或几年。
大多(duō)数嵌入式系统设计人员优先考虑应用(yòng)程序算法和硬件设计，而忽略了这种关键的“启动”状态。毕竟，毫秒(miǎo)能(néng)对電(diàn)子设备产生什么影响？如果您陷入这种思维定势，那么当有(yǒu)人為(wèi)您的系统加電(diàn)时，出现严重错误将是一个时间问题。
大多(duō)数微控制器和集成電(diàn)路在完全上電(diàn)和运行之前需要很(hěn)短的时间。在此过渡期间，输入/输出引脚通常处于默认状态，即“输入”。但是在某些情况下，这些引脚在上電(diàn)过渡期间会出现故障并在逻辑“高”和“低”之间波动。
在实际应用(yòng)中，输出引脚可(kě)能(néng)会间接连接到执行器，泵或電(diàn)机，而在启动过程中可(kě)能(néng)会意外触发它们。当您的嵌入式系统在现场运行时，您不希望遇到任何粗鲁的意外。在某些情况下，突发情况甚至可(kě)能(néng)危害公共安全。
如何应对嵌入式系统中的启动过渡
在微控制器的代码运行之前，固件工程师几乎无能(néng)為(wèi)力。因此，管理(lǐ)启动过渡的大部分(fēn)工作都在硬件设计师的手中。一种做法是在输出上放置上拉或下拉電(diàn)阻，以确保在上電(diàn)期间始终处于安全状态。
例如，您希望電(diàn)动机保持断電(diàn)状态，直到微控制器决定应将其激活為(wèi)止。在安全应用(yòng)中，您将需要设计门禁控制器，以使電(diàn)磁锁一直通電(diàn)，直到完全启动為(wèi)止。硬件设计人员必须根据具體(tǐ)情况评估基于应用(yòng)程序的设计。
在某些情况下，简单的電(diàn)阻可(kě)能(néng)不足。在将多(duō)个输入连接到逻辑驱动器的情况下，尽管具有(yǒu)上拉/下拉電(diàn)阻器，驱动器的输出仍可(kě)能(néng)行為(wèi)异常，并错误地触发了控制器输出。
解决过渡启动问题的简单解决方案。
在这种情况下，您的设计需要具有(yǒu)更智能(néng)的控件，仅在微控制器完全加電(diàn)时才能(néng)激活逻辑驱动器。大多(duō)数逻辑驱动器都有(yǒu)一个输出使能(néng)（OE）引脚，设计人员通常将其路由到地或VCC，以使其连续激活。為(wèi)了减轻启动转换的影响，您可(kě)以将逻辑驱动器的OE路由至微控制器输出引脚之一，并将其拉至正确的電(diàn)压電(diàn)平，以在启动期间保持关闭状态。
采取所有(yǒu)这些预防措施只是為(wèi)了确保嵌入式系统仅在几毫秒(miǎo)内正常运行，这似乎是不必要的麻烦。但是在安全地避免财产损失或伤害之后，您会发现所有(yǒu)这些都是值得的。