MCU的抗干擾能力直接影響其應用場合，比如在一些工廠，特別是有大型機電設備的地方，干擾非常強，如果使用的MCU抗干擾能力不行，就會導致其產品無法正常工作。

很多MCU都有做EMC認證，但實際表現一般，下面就使用電警棍（模擬3萬伏高壓）來制造強干擾環境，對比一些MCU的抗干擾能力：

首先，我們通過定量分析來解讀一下這類實驗的邏輯和依據。

一般情況下MCU的工作環境都是正常的，但是一款合格的產品必須要在出廠前經過嚴格的環境測試和抗干擾測試，因為要保證產品在一些相對不利的環境及苛刻的條件下可以正常工作，畢竟工業環境是非常復雜的，比如控制電焊機的現場、直接與市電連接的熱地環境等等。

在技術圈內一直有一些傳聞，比如因為國內環境比較復雜，而且很多在網運行的電器都沒有經過認證導致市電網絡干擾較大的，還有說歐美系芯片在國內有水土不服的等等。無論怎樣，就MCU的使用來看，安全的設計和更強的抗干擾能力是亙古不變的真理。

通過視頻可以看到實驗是通過電警棍隔著一塊透明玻璃/亞克力板材料對包括武漢芯源CW32在內的6臺正在運行中的MCU芯片近距離放電，這個干擾方式是通過輻射進行干擾，因此屬于輻射干擾的范疇，根據電流的直接導通與否，劃定輻射干擾和傳導干擾兩個范疇。

其次，輻射干擾的作用機理是什么呢？輻射干擾既然沒有那么強的破壞力，為什么依然有大批MCU沒有通過測試呢？這時就要說說MCU電路的弱點了。

MCU電路的基本原理，是從內置的存儲器中讀取程序，并在內部的計算單元中解讀程序，最后按照程序的內容執行任務。

在這個過程中，MCU需要記憶程序執行的各種狀態和結果，如果遇到強烈的干擾導致MCU電路丟失或者記錯，那么MCU的整個運行過程就會被打斷，這同時也能證明MCU的抗干擾能力，而且一些MCU還具備補救保護功能，比如在發現出錯后將MCU自動復位，以便重頭執行程序等。

為了實現更好的抗干擾性能，相比于被干擾中斷后的補救保護措施相比，MCU的主動防御的優勢則會更明顯，這就相當于汽車的主被動安全措施一樣，主動安全措施直接能避免事故，顯然是更高級的處理方式。

就拿武漢芯源CW32來說，其采用ARM Cortex-M0+內核，主頻為48MHz~64MHz，工作電壓為1.65V-5.5V，并且可以在-40℃下正常工作。

而其MCU通過一系列主動防御方法從而提高其抗干擾能力，使得不會很容易被外部干擾改變到內部記憶，這里又通過三種方式實現：

首先，針對輻射干擾能量的特性，應該盡量減少干擾能量的引入。也就是說電路設計這塊需要遵循環路最小原則，盡量在各個維度實現最小的環路面積和接收增益。因為輻射干擾的能量引入途徑，歸根結底還是電磁感應。如果MCU沒有外圍電路或者被關在一個鐵籠子（法拉第籠）里，外面的干擾是很難輻射進去的。

其次，增加外圍電路防護直接將干擾能量隔絕并泄放在核心電路外圍。比如說MCU為了控制一個負載不得不引出一根長線對外，那通過這根長線接收到干擾能量不可避免了，只能在MCU的外圍增加一些保護器件或者人為構筑一些對能量泄放通道，讓干擾能量不易于被傳導到MCU內部的核心敏感區域。

最后，針對MCU內部設計做相應改造。MCU內部設計也是像一個城市一樣，有城門、有道路、有碼頭有管理機構。如果MCU在設計的時候就特別注意外來干擾能量的引導和防護，那也能夠很好地避免和化解干擾問題。

所以要提高基于MCU的整個系統的抗干擾性能是有諸多路徑可尋的，其中MCU內部的功夫則主要靠MCU設計者的努力。

這里，我們在回顧一下這個實驗，可以看到所有的被測芯片都使用相同的PCB和供電方式是關鍵也是控制單一變量的前提，這說明實驗人員很了解輻射干擾的作用機理，雖然最后只有武漢芯源CW32通過了實驗要求，但是我們還是能從實驗中得到些啟發。

細心的讀者可能注意到，實驗中提及3萬伏高壓這個概念，事實上這個是因為行業中的標準環境空氣放電需30KV/cm，在實際實驗中這個放電電壓是瞬態的，而且存在劇烈波動，因為只有這樣才能夠引起強烈的電磁場波動，進而達到實驗中干擾的目的。

再次就是放電距離問題，因為輻射干擾的能量密度與距離的平方成反比，因此越近的距離干擾能量越強，而且該實驗中經做到了cm級，對于常規的設計已經完全能驗證問題了。

審核編輯：陳陳