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输出驱动电路可靠性设计

控制装置通过对系统状况进行监测和分析后，向控制和调节的动作单元提供控制信号。如果输出信号受到干扰或者由于装置故障而发出错误的控制信号，那么会因产生错误的调节控制动作而使系统受到危害。因此，对于输出驱动电路应该加以相应的闭锁控制和抗干扰设计，以提高控制的可靠性。

(1) 闭锁控制电路 这里采用可再触发双/单稳态多谐振荡器74LS123 来构成输出闭锁电路，电路接线如图4 所示。 将74LS123 的A 脚与MC68HC376 的CTM4 模块的CTD4通道相连，由于在正常情况下CTD4定时提供脉冲，使得振荡电路不能发生翻转，此时，/Q保持为1；如果装置故障，使得CTD4 失去脉冲，则振荡电路使得/Q翻转变为0，因此闭锁信号变为0 对输出控制信号闭锁。同时，与门4081的另一脚接至MC68HC376 的TPU 模块的TCH15 脚，直接由MC68HC376 控制。在正常运行中，当需要输出控制信号时，置TCH15为1；当不需要输出控制信号时，置TCH15为0，则使闭锁信号为0，闭锁输出部分，这样就防止了由于干扰或其他原因造成的误动作。

(2) 控制信号输出部分的抗干扰设计 当闭锁信号开通时，输出控制信号可能由于扰动而出现偏差，因此应设计相应的输出电路形式来减小扰动的影响。输出电路的形式如图5 所示（这里只画出一路输出信号）。 采用单线控制时，一旦受到干扰就会使控制信号的电平发生变化，从而造成误动。这里采用“0,1”控制方式，用两根临近的控制线，一根直接接至与门4081，另一根经过非门4069 接至4081，即当两根控制线为“0,1”时输出有效的电平信号1。这样，当存在高扰动或低扰动使得控制线同时变为1或0时，输出无效的电平信号0。本系统中，以CTM4模块的CPWM7引脚和闭锁信号一起控制开启信号；开启信号与MC68HC376的控制信号一起控制动作输出信号。这样就充分提高了输出控制的可靠性。注意，单片机的I/O 控制信号应使用上拉电阻。

掉电报警电路

当系统的某一级工作电源掉电时，控制装置将不能正常运作，或者控制信号得不到正确执行。这时应该发出报警信号，掉电报警电路如图6 所示。将各等级的工作电源通过关隔MOC8050 串接起来，一旦发生掉电的情况，掉电报警处的电平由高变为低，启动报警装置。软件可靠性设计

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关键词： 32位单片机 高可靠性系统 RSA800