MCS51系列單片機軟件的抗干擾技術中的誤區(qū)介紹

單片機中存在這樣一種廣泛流傳的誤解：在MCS-51系列單片機中，只要用指令使程序從起始地址開始執(zhí)行，就可以復位單片機，擺脫干擾。通過一個簡單的實驗，揭示了軟件復位的可靠方法。

　　有的單片機（如8098）有專門的復位指令，某些增強型MCS-51系統單片機雖然沒有復位指令，但片內集成了WATCHDOG電路，故抗干擾也不成問題。而普及型MCS-51系列單片機（如8031和8032）既然無復位指令，又不帶硬件WATCHDOS，如果沒有外接硬件WATCHDOG電路，就必須采用軟件抗干擾技術。常用的軟件抗干擾技術有：軟件陷阱、指令冗余、軟件WATCHDOG等，它們的作用是在系統受干擾時能及時發(fā)現，再用軟件的方法使系統復位。所謂軟件復位就是用一系列指令來模仿復位操作，這就是MCS-51系列單片機所特有的軟件復位技術。

　　現用一簡單的實驗說明，實驗電路如附圖所示。接于仿真插座P1.0的發(fā)光二極管LED0用來表示主程序的工作情況，接于P1。1的發(fā)光二極管LED1用于表示低級中斷子程序的工作情況，接于P1。2的發(fā)光二極管LED2用來表示高級中斷子程序的工作情況，接于P3。2口的按鈕用來設立干擾標志，程序檢測到干擾標志后故意進入死循環(huán)或掉進陷井，模仿受干擾的情況，從而檢驗各種復位方法的實際效果。寮驗初始化程序如下：

ORG 0000H
STAT: LJMP MAIN 復位入口地址
LJMP PX0 按鈕中斷向量（低級中斷）
ORG 000BH
LJMP PT0 t0中斷向量（低級中斷）
ORG 001BH
LJMP PT1 T1中斷向量（高級中斷）
ORG 0030H
MAIN：
CLR EA
MOV SP，#7
MOV P1，#0FFH
MOV P3，#0FFH
MOV TMOD，#11H
CLR 00H 干擾標志初始化
SETB ET0
SETB ET1
SETB EX0
SETB PT1
SETB TR0
SETB TR1
SETB EA
LOOP: CPL P1.0 主程序發(fā)光二極管LED閃爍
MOV R6,#80H
MOV R7,#0
TT1:
DJNZ R7,TT1
DJNZ R6,TT1
SJMP LOOP
PX0:
SETB 00H 設立干擾標志，模擬發(fā)生干擾
PT0: CPL P1.1 低級中斷程序發(fā)光二極管LED1閃爍
RETI
PT1: CPL P1.2 高級中斷程序發(fā)光二極管LED2閃爍
RETI
END

　　實驗步驟如下：

　　1． 按上述程序啟動執(zhí)行，三個發(fā)光二極管都應閃爍（否則應先排除故障），表示主程序和各中斷子程序正常。因模擬干擾標志未加檢測，故不受按鈕影響。

　　2． 修改主程序如下，按下按鈕后主程序即掉入死循環(huán)中。
LOOP: CPL P1.0
MOV R6,#80H
MOV R7,#0H
TT1: DJNZ R7,TT1
DJNZ R6,TT1
JNB 00H,LOOP 受干擾否？
STOP： LJMP STOP 掉入死循環(huán)。
　　這時可以看到，主程序停止工作（LED0停止閃爍），而兩個中斷子程序繼續(xù)運行（LED1和LED2繼續(xù)閃爍）。

　　3． 將定時器T1妝作軟件WATCHDOG，將30H單元用作軟件WATCHDOG計數器。主程序中加入一條復位軟件WATCHDOG的指令。

LOOP: CPL P1.0
MOV 30H,#0 復位軟件WATCHDOG計數器
LOOP: CPL P1.0
MOV R6,#80H
MOV R7,#0H
TT1: DJNZ R7,TT1
DJNZ R6,TT1
JNB 00H,LOOP 受干擾否？
STOP： LJMP STOP 掉入死循環(huán)。

　　T1中斷子程序修改如下：

PT1: CPL P1.2 高級中斷程序發(fā)光二極管閃爍
INC 30H
MOV A,30H
ADD A,#0FDH
JC ERR 達到3次否？
RETI
ERR: LJMP STAT 軟件WATCHDOG動作