单片机系统可靠性设计
1、 硬件抗干扰设计
1) 选择抗干扰性能强的CPU
单片机和单片机抗干扰能力是不一样的。如果你的产品是工作在干扰比较大的环境，可以试试选用不同品牌的单片机；原来我在一个光电所，做YAG激光治疗机的控制部分，脉冲激光机的电源放电的时候，能量是很大的，在采取了所有能够想到的光电隔离等措施之后，还是不行；后来，选用了intel的8031，就可以了。
现在，8031兼容的厂家是越来越多了，很多厂家号称自己的芯片怎么怎么牛。那么，当你的系统遇到被干扰的时候，可以试试看，哪些单片机抗干扰性能最强。
这也是为什么在单片机系统中，选用51的原因，可以选择替换的兼容的CPU多；
实际上，摩托罗拉的单片机的抗干扰性能要比51的好。在北美大量使用。
2) 数字量的光电隔离
开关量信号实际上有不同的信号传输方式：
1） TTL电平
2）RS232电平（非平衡信号）
3）RS485电平（平衡信号，或者差分信号）
4）电流环路（有电流或者无电流）
单片机的输入输出口线是最容易引进干扰的地方；对于不使用的I/O口线，需要使用电阻上拉到高电平，不可悬置。
直接将开关量信号接到单片机的口线上，是最不可取的设计；至少要加一个缓冲驱动的芯片隔离，而且这个芯片要跟CPU尽量近；在严重干扰的情况下，需要将所有的口线采用光耦光电隔离。
光耦隔离就是采用电流环路传输，避免在长线传输的时候，在传输线上积累高压和感应信号，使得数据紊乱甚至损坏TTL接口芯片，或者干扰单片机的正常运行。
注意，采用光电隔离是为了信号使用电流环路传输，而不是使用TTL电平传输，这意味着，从Cpu模块的角度看，开关量输出，驱动器件，如：74LS244/245/07…等等，在CPU模块这里，光耦在另外一块电路板处；开关量输入，光耦在CPU模块处，而驱动器件在另外一块电路板处；这样才能形成电流环路。数字信号的电流环路的电流一般在5mA～10mA，根据光耦的指标而定。
在工业环境下与CPU模块相对独立的键盘，需要使用光耦光电隔离接入到系统中，否则极易损坏接口芯片；
3) 模拟量的光电隔离
模拟量隔离有2种方法，一种是，使用线性光耦，隔离模拟量；但是由于线性光耦的昂贵的价格，并且线性区也很窄，不推荐使用。
比较常用的办法是，，选用SPI接口，或者3线接口的AD或者DA，把数据、时钟和使能信号，使用光耦隔离。
这实际上是把模拟量的信号转换成串行的开关量的数据流传输；
还有一种是使用4～20mA的电流环路，但是4～20mA的芯片价格比较昂贵，而且电路也复杂；
4) 模拟量的通讯传输
另外一种办法，就是使用一个CPU，把模拟量读入到CPU，再通过RS485接口把数据按照通讯协议，传输到主CPU模块；当然，也可以传输开关量信号等；
