📄Работа №198290
Тема: Сброс микроконтроллера на основе Cortex M3/M4 в аварийных ситуациях
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Физика
Объем:
33 листов
Год:
2023
Просмотров:
35
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
Введение 4
1. Литературный обзор 6
1.1. Радиационные эффекты в электронной компонентной базе 6
1.2. Специфика отказов микроконтроллеров 9
1.3. Сброс 13
1.4. Постановка цели и задач 20
2. Сторожевой таймер микроконтроллера с ядром ARM 21
2.1. Микроконтроллер 21
2.2. Сторожевой таймер 21
2.3. Регистры конфигурации сторожевого таймера 22
3. Практическая часть 24
3.1. Исполняемая программа 24
3.2. Схема включения МК 28
3.3. Использование сторожевого таймера IWDG 29
3.4. Отсутствие сторожевого таймера IWDG 29
4. Заключение 30
Список литературы 31
Введение 4
1. Литературный обзор 6
1.1. Радиационные эффекты в электронной компонентной базе 6
1.2. Специфика отказов микроконтроллеров 9
1.3. Сброс 13
1.4. Постановка цели и задач 20
2. Сторожевой таймер микроконтроллера с ядром ARM 21
2.1. Микроконтроллер 21
2.2. Сторожевой таймер 21
2.3. Регистры конфигурации сторожевого таймера 22
3. Практическая часть 24
3.1. Исполняемая программа 24
3.2. Схема включения МК 28
3.3. Использование сторожевого таймера IWDG 29
3.4. Отсутствие сторожевого таймера IWDG 29
4. Заключение 30
Список литературы 31
📖 Аннотация
В данной работе проведено исследование механизмов сброса микроконтроллеров на основе ядер ARM Cortex-M3/M4 при аварийных ситуациях, вызванных импульсным ионизирующим излучением. Актуальность исследования обусловлена растущим применением микроэлектроники в условиях повышенного радиационного фона и снижением технологических норм производства, что повышает уязвимость компонентов к дестабилизирующим воздействиям, ведущим к "зависанию" системы. Основным результатом является экспериментальное подтверждение эффективности встроенного сторожевого таймера (IWDG) для восстановления работоспособности микроконтроллера после сбоя, вызванного внешним импульсным воздействием; установлено, что таймер стабильно формирует сигнал сброса и обеспечивает перезапуск контроллера. Научная значимость заключается в углублении понимания поведения микроконтроллеров в экстремальных условиях, а практическая — в предоставлении инженерных рекомендаций для повышения надежности и сбоеустойчивости электронных систем, что продлевает срок их службы. В рамках литературного обзора проанализированы работы А.И. Чумакова по общей радиационной стойкости электронных компонентов, исследования Д.С. Костюченко о влиянии частоты тактирования на устойчивость к импульсным воздействиям, а также изыскания И.О. Лоскутова, посвященные функциональным сбоям в микроконтроллерах.
📖 Введение
Электронные устройства находят широкое применение в различных сферах деятельности человека. На их работу оказывают влияние множество факторов. Одним из таких факторов является ионизирующее излучение (ИИ).
Современная микроэлектроника развивается в сторону увеличения быстродействия, повышения функциональной сложности изделий и снижения энергопотребления. Для этих целей разрабатываются новые технологические нормы литографии транзисторов, которые становятся всё меньше и меньше. При уменьшении элементов изменяется чувствительность микросхем к ИИ. Именно поэтому проблема обеспечения радиационной стойкости элементов интегральных микросхем в последнее время стала одной из самых важных среди других проблем, связанных с проектированием надёжной и стабильной аппаратуры. Таким образом, при создании устройств, эксплуатируемых при повышенном радиационном фоне, необходимо иметь представление о радиационной стойкости данного устройства, что и обуславливает актуальность работы.
Одними из важнейших параметров микроконтроллеров (МК) является его сбоеустойчивость и возможность восстанавливать рабочее состояние после попадания в различные аварийные ситуации. Импульс ИИ может привести МК к состоянию «зависания», из которого, гипотетически, может вывести внутренняя система сброса МК.
Цель работы:
Исследование работы системы сброса МК во время аварийной ситуации, вызванной внешним дестабилизирующим воздействием.
Практическая значимость результатов исследования:
Более эффективное использование системы сброса МК в аварийных ситуациях, не предусмотренных разработчиками.
Задачи:
1. Изучить теоретические сведения о радиационных эффектах.
2. Выполнить литературный обзор по влиянию внешних факторов на сбоеустойчивость МК.
3. Провести эксперимент с МК и активированным сторожевым таймером при внешнем дестабилизирующем воздействии.
4. Анализ полученных результатов после импульсного воздействия.
Современная микроэлектроника развивается в сторону увеличения быстродействия, повышения функциональной сложности изделий и снижения энергопотребления. Для этих целей разрабатываются новые технологические нормы литографии транзисторов, которые становятся всё меньше и меньше. При уменьшении элементов изменяется чувствительность микросхем к ИИ. Именно поэтому проблема обеспечения радиационной стойкости элементов интегральных микросхем в последнее время стала одной из самых важных среди других проблем, связанных с проектированием надёжной и стабильной аппаратуры. Таким образом, при создании устройств, эксплуатируемых при повышенном радиационном фоне, необходимо иметь представление о радиационной стойкости данного устройства, что и обуславливает актуальность работы.
Одними из важнейших параметров микроконтроллеров (МК) является его сбоеустойчивость и возможность восстанавливать рабочее состояние после попадания в различные аварийные ситуации. Импульс ИИ может привести МК к состоянию «зависания», из которого, гипотетически, может вывести внутренняя система сброса МК.
Цель работы:
Исследование работы системы сброса МК во время аварийной ситуации, вызванной внешним дестабилизирующим воздействием.
Практическая значимость результатов исследования:
Более эффективное использование системы сброса МК в аварийных ситуациях, не предусмотренных разработчиками.
Задачи:
1. Изучить теоретические сведения о радиационных эффектах.
2. Выполнить литературный обзор по влиянию внешних факторов на сбоеустойчивость МК.
3. Провести эксперимент с МК и активированным сторожевым таймером при внешнем дестабилизирующем воздействии.
4. Анализ полученных результатов после импульсного воздействия.
✅ Заключение
Были изучены теоретические сведения о радиационных эффектах.
В ходе изучения литературы было установлено, что различные эффекты, в том числе радиационные, могут привести к «зависанию» и разным другим аварийным ситуациям в МК. Однако основной проблемой является то, что состояние «зависания» не может быть однозначно охарактеризовано, так как причины его появления слишком разные.
Исходя из полученных в ходе экспериментов данных, можно сделать вывод о том, что импульсное воздействие не оказало влияния на работу сторожевого таймера. Во всех экспериментах сторожевой таймер формировал сигнал сброса после «зависания» МК, после чего происходил перезапуск контроллера.
Полученные результаты позволят нам сделать системы на основе подобных микроконтроллеров более стабильными, а срок их службы - увеличится.
В ходе изучения литературы было установлено, что различные эффекты, в том числе радиационные, могут привести к «зависанию» и разным другим аварийным ситуациям в МК. Однако основной проблемой является то, что состояние «зависания» не может быть однозначно охарактеризовано, так как причины его появления слишком разные.
Исходя из полученных в ходе экспериментов данных, можно сделать вывод о том, что импульсное воздействие не оказало влияния на работу сторожевого таймера. Во всех экспериментах сторожевой таймер формировал сигнал сброса после «зависания» МК, после чего происходил перезапуск контроллера.
Полученные результаты позволят нам сделать системы на основе подобных микроконтроллеров более стабильными, а срок их службы - увеличится.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.