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标题: [紧急求助]单片机系统在高低温过程中死机，不可自恢复！！！！！！！ [打印本页]

作者: hustzxx 时间: 2008-12-19 14:39
标题: [紧急求助]单片机系统在高低温过程中死机，不可自恢复！！！！！！！
我的系统采用了一款philips的80C51单片机P89LV51RD2，其温度范围是0-70度。单片机系统在常温下已经过至少2周的烤机，没有复位过。在常温测试完成后，进入高低温测试阶段。启用了单片机自带的看门狗，所以没有设置外部的硬件看门狗。

目前的现象是，在经过至少3个小时50度高温测试后，仍工作正常。在进入低温-10度大约1小时后，系统死机，而且不可自恢复。我在软件系统内设置了几个监测变量，有两个分别是系统总的复位次数统计和单片机由于内部RAM和外部RAM出错而复位的次数统计，死机后手动复位系统，可正常工作，读取这两个变量的值分别是m和n(m略大于n)，由此可看出，在完全死机之前，系统复位主要是由于RAM出错而导致的。注，在常温下，这几个监测值都是0。

我目前猜测可能的原因主要有以下几条：
1，单片机标称的温度范围是0-75度，虽然大家都知道，这个标称的温度范围是有余量的，但是余量有多大，这个不好确认，而且和厂家也确定不了(呵呵，他们不会随便乱说的)。所以我觉得是这个问题的可能性比较大。

2，晶振。大家都知道，晶振是比较脆弱的，而且我们使用的这款晶振，由于时间比较紧，没有经过公司的认证程序。我觉得，如果晶振偏了，应该不仅仅是影响系统的定时，也会导致系统的指令周期混乱。在操作外部RAM时，可能就会出错。

3，其他。呵呵，希望大家帮忙提示了。

如果还需要什么其他的测试信息，请在回复中提出来。多谢了！！

顺带还请教一个问题，晶振对系统的正常运行有什么作用？以前学CPU原理的时候，没有学好，请大家指点。最好说详细点，我想好好复习一下，或者有相应的参考书，敬请推荐一下。

反正，我觉得应该不只是影响定时这么简单吧！！

作者: q1208c 时间: 2008-12-19 14:46
建议做高温试验.
低温可能是真的很麻烦. 别说 -10, -2 估计都会有问题.

关于没有重置的问题, 估计是由于在低温下, RAM, CPU等硬件都不能正常工作了. 所以, 你的软件再好, 也没人帮你执行了.

俺不是专业搞这个的, 瞎猜的.

作者: fineamy 时间: 2008-12-19 16:08
标题: 回复 #1 hustzxx 的帖子
器件都有工作的温度范围，
晶振也一样。超出范围器件特性不能保证。

作者: hustzxx 时间: 2008-12-19 16:27
十分感谢楼上二位的回复！！

不好意思，平时没有注意攒分，以后再给二位还上！

作者: hustzxx 时间: 2008-12-19 17:01
请教一下q1208c ，为什么在低温下，器件反而容易出问题了！

作者: hustzxx 时间: 2008-12-19 17:03
我请教了别人，他们说“晶振就是用来提供时钟信号的，单片机根据这个标准的时钟信号来确定各个指令的时间，从而协调各部分的工作，如果没有晶振，就没有一个标准，那系统也就没办法相互协调工作了。读取外部RAM，用的时钟信号是有单片机提供的，就算晶振有偏差，只要满足读写的时序要求和延时要求就不会出问题，晶振的偏差主要还是影响定时那一块。”

但是我还有一点疑惑。无论晶振是否有偏差，单片机程序在操作外部扩展RAM时，在高温和常温下，都应该是满足读写的时序要求和延时要求。我设置的RAM监测代码，在RAM的值出错时，才会去复位系统。

难道在-10度时，会有什么原因导致不满足读写的时序要求和延时要求了呢？或者是什么原因改写了RAM中保存的值？

还请指点一下！

作者: fineamy 时间: 2008-12-19 17:43
标题: 回复 #6 hustzxx 的帖子
所有读写时序等假定都是在器件正常工作范围的前提下。
这个范围外的器件工作特性是未知的，比如ram会出现数据莫名丢失，无法读写都有可能。
要分析这些异常的原因是非常艰难的。
使用器件前都要看它的工作温度，这是起码的常识。

[ 本帖最后由 fineamy 于 2008-12-19 17:45 编辑 ]

作者: fineamy 时间: 2008-12-19 18:02
标题: 另外
你的高低温测试应该在0～70范围。
单片机有军工级，工业级等分别
你的CPU属于消费类级别，

作者: cjaizss 时间: 2008-12-19 19:10
在硬件设计前,先决定好你的需求。如果你选好了这样的IC,却还要去搞这种低温测试，我只能说你们当初设计的时候怎么想的呢？
-10度的时候，你的单片机都已经不正常了，你的这个硬件还测试个啥劲？
找别的芯片替代，换个引角、电气参数兼容的代替。

作者: cjaizss 时间: 2008-12-19 22:11
另外，温度对半导体的影响在于载流子浓度、载流子迁移率会随着温度的变化而变化。
这种影响会导致你的器件工作异常甚至无法工作。
不同级别（商用、工用、军用）的芯片的电路是不一样的，军用芯片的电路设计是不一样，为了满足恶劣情况下的工作，其设计想了很多点子，不是一般工用甚至商用可比。

作者: emmoblin 时间: 2008-12-19 22:12
我以前也死机过，主要是因为温度高，程序跑飞了。
建议看看能不能把程序读指令周期加长。
让运行速度延长，可能就不会死机了

作者: hustzxx 时间: 2008-12-22 08:56
十分感谢大家的回复！

当初选择器件的时候，我是考虑了温度范围的问题，但是领导想用这个器件尝试一下，胳膊柠不过大腿，所以现在就这样了。请大家也不要在这个上面讨论了，我之所以提出这个问题，就是想挖点东西出来学习一下。

我也知道温度对半导体性能的影响，载流子和迁移率之类的东东，但是我想搞清楚，在一个系统中，晶振的作用是什么？如果它工作不正常了，会有什么样的后果？对单片机有什么影响？

另外，在keil的工程属性要填晶振的工作频率，我想问一下，在工程属性里面指明晶振的工作频率有何目的了？除了在使用调试器的时候，计算程序执行时间之外，难道会把这个属性传递给单片机吗？我想应该不是的，单片机应该是在启动的时候，自动去适应晶振的频率，相当于把这个频率测出来之后，就按照这个频率去工作，一旦工作起来之后，估计不会再去调整了。

大家说说看了！

作者: hustzxx 时间: 2008-12-22 10:36
验证了一下，我的系统实际晶振是22M的，把工程属性里面的晶振改为44M的，程序下载下去之后，系统仍然工作正常。我觉得这似乎说明在工程属性里面指明系统的晶振，目的之一是用于在调试器里面计算程序的工作时间，与系统的实际工作似乎关系不大。

作者: cjaizss 时间: 2008-12-22 10:40
晶振只是给了状态机一个脉冲源,以便其内部触发器可以正常工作而已.

作者: hustzxx 时间: 2008-12-24 10:43
这几天忙着定位问题，不好意思，没有来得及提供更多的测试信息。

我们现在多加了几块班子去做高低温测试，现在发现还是以前出问题的那一块又死机了，其它的几块都是好的。然后把那块死机的板子的单片机换了个新的，再做高低温还是死机。现在我们把这块板子的晶振和电源芯片换成新的，正在做高低温，结果还没出来。

从以上的现象来看，似乎不是单片机问题了，似乎是一个单个问题，死机的那块板子的某个器件存在问题。

作者: beepbug 时间: 2008-12-24 19:12
比较容易出问题的，不是单片机芯片，而是外部的分立元件（包括晶振）。请核实一下所有元器件的温度范围。

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