綜述單片機應用系統(tǒng)的抗干擾設計

3.8　選擇良好的元件

現(xiàn)在市場上出售的元件，很多是可用但性能不佳，甚至有些是器件廠經(jīng)測試認為不合格 的產(chǎn)品。這些元件極易受干擾，只能在很好的環(huán)境(指電源穩(wěn)定、沒有磁干擾)下工作。因此 在選購元件時，特別是單片機、晶振、RAM等，最好選購一級品。

4　單片機應用系統(tǒng)的軟件抗干擾設計

單片機應用系統(tǒng)的抗干擾不可能完全依靠硬件解決，軟件抗干擾設計也是防止和消除整 個應用系統(tǒng)故障的重要途徑。

4.1　控制狀態(tài)失常的軟件對策

(1)軟件冗余。對于條件控制系統(tǒng)，對控制條件的一次采樣、處理控制輸出改為循環(huán)地 采樣、處理控制輸出。這種方法對于慣性較大的控制系統(tǒng)具有良好的抗干擾作用。

(2)設置當前輸出狀態(tài)寄存單元，當干擾侵入輸出通道造成輸出狀態(tài)破壞時，系統(tǒng)能及 時查詢寄存單元的輸出狀態(tài)信息，及時糾正輸出狀態(tài)。

(3)設自檢程序。在單片機內(nèi)的特定部位或某些內(nèi)存單元設狀態(tài)標志，在開機后，運行 中不斷循環(huán)測試，以保證系統(tǒng)中信息存儲、運輸、運算的高可靠性。

4.2　程序運行失常的軟件對策

(1)設置程序監(jiān)視跟蹤定時器。目前，大多數(shù)單片機片內(nèi)都集成有程序監(jiān)視跟蹤定時器 。監(jiān)視跟蹤定時器主要用來跟蹤程序的運行。當程序運行出現(xiàn)故障時，計數(shù)器溢出，系統(tǒng)復 位，重新運行系統(tǒng)程序。利用它可有效地實現(xiàn)程序防飛功能。

(2)設置程序指針陷阱。在每個子程序后面或程序段后，插入5條指令NOP、NOP、NOP、N OP、LJMP MAIN(其中MAIN是初始化程序開始地址)，在片的空白處(特別是后面的空白處)， 每32個字節(jié)放指令LJMP MAIN。設置了指針陷阱后，一旦單片機受干擾，使程序指針混亂， 執(zhí)行了一段程序后，就會落入陷阱中，執(zhí)行LJMP MAIN指令，回復到初始化程序開始處，從 而避免死機。

4.3　數(shù)據(jù)采集誤差的軟件對策

用軟件濾波算法，可濾掉大部分由輸入信號干擾而引起的輸出控制錯誤。最常用的方法 有算術平均值法、比較舍取法、中值法、一階遞推數(shù)字濾波法。具體選取何種方法，必須根 據(jù)信號的變化規(guī)律選擇。

5　結束語

筆者從硬件、軟件兩個方面探討了一些提高抗干擾能力的方法，這些方法有效可行，筆 者在很多系統(tǒng)設計采用，受到了良好的效果，基本解決了令人頭痛的干擾問題。■

參考文獻：
［1］邵貝貝.單片機的可靠性技術及其發(fā)展［J］.電子產(chǎn)品世界.1999，(8).
［2］何立民.MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)設計［M］.北京航空航天大學出版社.1999 .7.