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基于单片机测控系统中的抗干扰技术

作者:时间:2011-12-02来源:网络收藏

7 软件抗干扰措施

a) 数字滤波技术

通常使用的方法有:算术平均法、中值法、抑制脉冲算术平均法、一阶惯性滤波法、程序判断滤波法和递推平均滤波法等。

b) 软件冗余

对于条件控制系统,对控制条件的一次采样、处理控制输出改为多采样、处理控制输出。可有效地消除偶然干扰。

c) 设置软件陷阱

当由于干扰使操作系统失控而进入非程序区时,用引导指令强行将捕获到的乱飞程序引向复位入口地址,在此处将程序转向专门对程序出错进行处理的程序,使程序纳入正轨。

d) 重要指令冗余

对程序流向起决定作用的指令(如RET、RETI、LCALL、JZ、JC、JNC等)和某些对系统工作状态起重要作用的指令(如SETB、EA等)的后面,可重复写上这些指令,以确保这些指令的正确执行。

e) “看门狗”技术

PC受到干扰而失控,引起程序乱飞,也可能使程序进入“死循环”。指令冗余技术、软件陷阱技术不能使失控的程序摆脱“死循环”的困境,通常采用程序监视技术,又称“看门狗”技术(Watchdog),“看门狗”技术就是不断监视程序循环运行时间,若发现时间超过已知的循环设定时间,则认为系统陷入了“死循环”,然后强迫程序返回到0000H入口,在0000H处安排一段出错处理程序,使系统运行纳入正轨。在设计看门狗时可设计两个定时器,一个为短定时器,一个为长定时器,并各自独立,短定时器像典型看门狗一样工作,它保证一般情况下看门狗有快的反映速度,长定时器的定时大于CPU执行一个主循环程序的时间,用来防止看门狗失效。

f) 数据的保护与恢复技术

在编写程序的过程中,对于由指令改变结果性质的数据,可以考虑在每次改变后都尽可能地保护起来,以便必要时恢复。有时计算机在强制复位后,I/O端口和特殊寄存器SFR中的内容都将变成芯片出厂时的设定值,这很有可能引起系统的运行混乱。因此单片机在重新启动后,应当首先执行数据恢复程序,把控制端口等重要寄存器被保护的内容恢复还原。

g) NOP的使用

在双字节和3字节指令之后插入两个单字节NOP指令,这可保证指令不被拆散。因为“乱飞”的程序即使落到操作数上,由于两个空操作指令NOP的存在,不会将其后的指令当操作数执行,从而使程序纳入正轨。


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