电子设备和电脑系统的电磁脉冲对抗技术技术方案

本发明专利技术是一套电子设备和电脑系统的针对微波炸弹的对抗防御技术，综合光电技术、电磁转换技术、数字集成电路等技术于一身；美国军方研制出微波炸弹，对电子设备和电脑系统有毁灭性的打击，可以兵不血刃的让一个国家的金融和军事领域瞬间瘫痪；本套发明专利技术的是从多角度出发的全方位解决方案，主要是：大量使用功能齐全的专用可编程集成电路模块，减少系统间的信号传输通道；用光纤传输代替直接的电平传输方案，解决信号传输线的抗电磁脉冲侵袭能力；用非易失性的ＥＴＯＸ存储器取代磁盘，解决数据存储载体的抗电磁脉冲侵袭能力；等量代换的方案解决电源传输线的抗电磁脉冲侵袭能力；在金融和军事领域运用该套技术，可有效防御微波炸弹带来的威胁。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本套专利技术涉及一套综合光电技术、电磁转换技术、数字集成电路等技术于一身，是可防御微波炸弹破坏的新型电子设备和电脑系统成套设备技术。目前的现有技术中的不足，电子设备和电脑系统的核心部件均是由高性能、低功耗的大规模数字集成电路(如CPU、RAM、ETOX、PLD、DSP、SCM等等)经印制电路板安装连结构成，有些甚至由数块不同功能的电路板经由主板组装插接而成，由于电子设备和电脑系统拥有无可取代的优越性，到现在电子系统几乎已渗透到了全世界每一个重要的角落；特别是作为一个国家命脉的金融和军事领域，电子技术从其诞生的那一刻开始，就倍受金融和军事系统的青睐；对每一个独立主权国家的综合国力评估中，电子技术化是最重要的参数之一，在现在的国际环境中，每一个独立主权国家对电子设备和电脑系统的依赖性，几乎已达到无力自拔的地步，可以毫不夸张的说，这种依赖性绝不亚于鱼儿对水那样的依赖性。然而，自从美国军方研制出微波炸弹的那一刻开始，以往各国引以为耀的高科技电子装备，却一下子变成了不堪一击的玻璃花瓶。微波炸弹的诞生，对现在的一个国家而言，其威胁性丝毫不逊色于二战时期美国在日本的长崎和广岛扔下的两颗核弹。在现在这个高度网络化的时代，微波炸弹可以兵不血刃的让一个国家的金融和军事领域瞬间瘫痪，而在这个信息高度发达的时代，其威胁性对人性意志摧残和国家的发展，可以说难以抗拒的。微波炸弹为什么会有那么大的威力？昔日神通广大电子设备和电脑系统为什么在微波炸弹面前就那么不堪一击？电子设备和电脑系统真的就无法抵御微波炸弹的威胁吗？要解开这个结，我们首先就应该用新的眼光来重新了解电子设备和电脑系统组成所存在的弊病以及微波炸弹究竟是如何破坏电子设备和电脑系统的。电子行业的专业人士都知道越是先进的电子系统，其电路结构越复杂，为了提高集成度和运行速度以及降低功耗，研究人员只有尽可能的提高电子元件的灵敏度，降低工作电压；因此，目前的大规模数字集成电路一般都有以下几大特点电源品质要求高、工作电压低；信号输入阻抗大、驱动电流低；电压灵敏度高、抗静电能力差；共用电平参考点，单线信号传输；有不同功能在一起的复合端口。另外，在印制电路板和传输电缆上，为了降低布线难度，简化电路结构，都采用尽可能简化的方案，因此就出现两个无法避免的问题，传输电荷空间分布不对称，导线长短不一致。因此只要在电子系统中出现磁场变化，在导线上产生的电势能也不一致，因为集成电路信号输入端的阻抗很高，而导线的阻抗较低，在形成的电流回路中，信号输入端将积聚较高的电压，当磁场变化达到一定值时，集成电路信号输入端就会被击穿，而根本不需要多大的电流。微波炸弹正是根据这些特点，利用爆炸时产生的高能电磁脉冲，在极短的时间内产生的高能电磁脉冲，利用导线在瞬变磁场中产生的高压电势能破坏集成电路的信号输入端，达到破坏电子设备和电脑系统的目的，微波炸弹还有一个功能就是破坏磁盘中的数据，利用磁场将磁盘中的数据清洗掉，对所有的电子设备和电脑系统来说，集成电路和数据是相辅相成、缺一不可的。集成电路坏了还可以马上换新的，数据一旦丢失，要想恢复却未必那么容易。因此，要想保证电子设备和电脑系统不受微波炸弹威胁，就必须保护集成电路和数据载体能抵抗电磁脉冲侵袭。本套专利技术的目的就是设计一整套能抵抗电磁脉冲侵袭的电子设备和电脑系统保护方案，从根本上解决电磁脉冲侵袭对电子设备和电脑系统的破坏能力。本套专利技术的采用方案是从多角度出发，在不同环节使用不同方案，其主导方案分为四部分，其一，尽可能使用功能齐全的全方位专用可编程集成电路模块，减少系统间的信号传输通道，其二，用光电互换的传输代替直接的电平传输方案，解决信号传输线的抗电磁脉冲侵袭能力；其三，用非易失性的ETOX存储器取代磁盘，解决数据存储载体的抗电磁脉冲侵袭能力；其四，等量代换的方案解决电源传输线的抗电磁脉冲侵袭能力。本套专利技术的具体实施方案中，保护集成电路的方法是首先，将光敏二极管和发光二极管分别集成在大规模数字集成电路的信号输入端和输出端，并将光敏二极管和发光二极管的感光元件和发光元件按一定规则排列在嵌入式集成电路的表面，与传统的集成电路金属引脚排列类似，相互间的间隙用非透光材料填充，使其相互间不会相互干扰，这样就可以通过光纤进行信号传输；将以往只用于远距离高速信号传输的光纤传输方案用于短距离信号传输，性能并不亚于电平信号传输；而集成电路的电源，原则上不再使用高品质的标准电压电源，而是使用可高于标准电压几伏特的电源，经过集成电路内部的类似于三端稳压的稳压电路稳压后提供，这样，即使电源电压有较大的脉冲波动，也可以保证集成电路不会因瞬间波动而损坏，整个大规模数字集成电路就可以只有两个电极用于连接电源，而同样完成传统大规模数字集成电路的功能，其抗电磁脉冲侵袭能力却大幅度的提升了，解决电源传输线的抗电磁脉冲侵袭能力的方案在专用文段再作说明，现在举两个例子分别讲述解决运算处理用集成电路和数据载体能抵抗电磁脉冲侵袭。通用型高级加密型可编程集成电路模块——应用于雷达、火炮遥控、遥控机器人等高级复杂军用电子设备的自动控制该集成电路是一种全新结构模式的集成电路模块，由一块该类可在线编程自动控制专用计算机类集成电路组成的自动控制核心即能独立完成高级轿车、小型智能设备等的自动控制系统中，从与传感器接口的数据采集到运算处理到发出执行指令等功能；又有较强的外设接口和与上级机接口的扩展能力；拥有进一步减小控制器体积和功耗，增加其通用性、灵活性及保密性的功能。而集成电路的电路引脚只有电源、CPU的外部存储器访问通道、输入脉冲信号通道、输出脉冲指令通道、器件编程端口等几类端口，在非超大规模或超高智能的复杂智能自动控制系统中，除必要的隔离和放大电路外，几乎不在需要任何外围和扩展电路。该集成电路的内部结构简介集成电路中使用内部单向型ETOX存储器作为数据支持载体，将大量SRAM型可编程功能模块，在对外全封闭状态下实现编程设置，可使系统内功能单元的配置更加灵活；能实现系统的在线升级；能实现非对称性的在线刷新，因此在进行集成电路硬件设计时，不必过多考虑不同用户的需求；可使用户的整个控制平台在全封闭状态下运行，保证系统开发商在系统的硬件设置和系统程序资料不外泄，以及提高终端用户的防盗能力。用户结构由一种新型可在线编程的中央处理单元CPU、接口计数器阵列单元、PWM输出定时单元D/T、三相交流电波形信号合成器、内燃机动力特性控制单元FALU、可编程的SRAM型输入输出缓冲存储器，以及用于CPU与外围数据交换控制和器件间可变连接端口编程配置的可编程内部连线PI、支持器件编程数据和兼做用户数据存储器的单向型ETOX存储器以及和可编程的器件编程监控器PPC等功能模块有机结合而成。除内部单向型ETOX存储器外，集成电路中的可编程功能模块均为SRAM型，在集成电路通电能自动进行在线编程，其编程工作由器件编程监控器PPC监控，并且在运行用户系统时，可在不影响用户系统运行的前提下，实现对某些可编程功能模块的在线刷新；PPC也为SRAM型可编程结构，在集成电路通电后由引导电路进行原始化编程，能在运行中实现自监控的在线刷新，可编程体系的编程数据由单向型ETOX存储器提供(即只能通过电路引脚进行写和擦除操作，其读写操作地址均由内部计数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一套电子设备和电脑系统的电磁脉冲对抗技术，该套技术是为解决电磁脉冲对电子设备和电脑系统的侵袭能力而设计的，该套技术的特征是针对电磁脉冲对电子设备和电脑系统的侵袭原理，从多角度出发，有针对性的解决电子设备和电脑系统中各环节的抗电磁脉冲侵袭能力，以求在全方位解决整个系统的抗电磁脉冲侵袭能力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄松柏，
申请(专利权)人：黄松柏，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]