一種新的單片機(jī)“看門狗”電路軟件設(shè)計(jì)方法

當(dāng)然，象上述這種情況是比較少見的。大多數(shù)情況下，程序跑飛后都會(huì)使PC指針越出有效程序區(qū)，造成“死機(jī)”。這時(shí)“看門狗”就起作用了。在大多數(shù)系統(tǒng)中，中斷子程序執(zhí)行的時(shí)間占總運(yùn)行時(shí)間的百分比都非常小，而在執(zhí)行中斷程序時(shí)，PC指針跑飛越過RETI指令，而主程序又能正常運(yùn)行的機(jī)會(huì)就更少。但是如果中斷子程序處理數(shù)據(jù)比較復(fù)雜或帶有一些函數(shù)運(yùn)算的功能時(shí)，則出現(xiàn)這種系統(tǒng)失常的情況就有可能發(fā)生了。以前，在筆者設(shè)計(jì)的智能流量計(jì)中就曾經(jīng)出現(xiàn)過這種現(xiàn)象：鍵盤顯示操作都正常，看起來不象“死機(jī)”，但是在設(shè)定參數(shù)時(shí)，數(shù)據(jù)位該內(nèi)爍的不閃爍，總流量不會(huì)累計(jì)上去，顯然是T0定時(shí)中斷系統(tǒng)失效，而主程序仍然在運(yùn)行，因?yàn)?ldquo;喂狗”指令插在主程序中。那么，針對(duì)這種情形，有沒有徹底解決的方法呢？“喂狗”指令直接插在中斷子程序中是不合適的，而單獨(dú)插在主程序中又顯然是不夠的。筆者通過仔細(xì)推敲后，將“喂狗”指令分解開來，取反指令變成置位和清零兩種指令（即SETB P1.0和CLR P1.0），將置位指令插在主程序中，而將清零指令插在T0中斷子程序中，這樣將兩者聯(lián)系起來，缺一不可，無論主程序運(yùn)行失效，還是T0中斷請(qǐng)求失效，都不能完成完整的“喂狗”指令，造成“看門狗”動(dòng)作，從而確保了系統(tǒng)安全可靠地工作。
具體做法如下：
ORG 0000H
LJMP START
ORG 000BH
LJMP INTT0
……
ORG 0030H
START：MOV SP，#30H
……
MAIN：NOP
NOP
SETB P1.0
NOP
NOP
SETB EA
NOP
SETB ET0
……
LJMP MAIN
……
INTT0：NOP
NOP
CLR P1.0
NOP
NOP
……
RETI

這樣，在整個(gè)用戶程序中只唯一的一對(duì)指令（SETB P1.0及CLR P1.0）能使“看門狗”定時(shí)器復(fù)位。也就是說不會(huì)有任何“非法”的指令能使“看門狗”定時(shí)器誤復(fù)位，致使系統(tǒng)已經(jīng)“死機(jī)”而“看門狗”失效。當(dāng)然，對(duì)對(duì)沒有中斷的用戶系統(tǒng)，只需將清零指令（CLR P1.0）也插在主程序中就可以了；對(duì)于有多種中斷的用戶系統(tǒng)，如果沒有中斷嵌套，則清零指令（CLR P1.0）可以插在任一個(gè)中斷子程序中，而在主程序中適當(dāng)加入一些有關(guān)中斷的冗余指令（如SETB ET0等），以免因有關(guān)中斷的特殊功能寄存器數(shù)據(jù)受到干擾時(shí)導(dǎo)致中斷功能失效；對(duì)于有二級(jí)中斷嵌套的用戶系統(tǒng)，清零指令（CLR P1.0）可以插在中斷種數(shù)比較多的那一級(jí)中的任一個(gè)中斷子程序中，插有“喂狗”指令的那一級(jí)中斷系統(tǒng)將會(huì)受到“看門狗”的保護(hù)，而另一級(jí)中斷系統(tǒng)如果失效，“看門狗”是“無動(dòng)于衷”的，這時(shí)只能盡量減少這種中斷子程序的執(zhí)行時(shí)間以減少受到干擾的可能性。如果二級(jí)中斷嵌套系統(tǒng)者受到“看門狗”的保護(hù)，就必需設(shè)計(jì)一個(gè)非常復(fù)雜的“看門狗”電路，其“喂狗”指令要由三部分來保證各個(gè)部分都能正常工作，需要說明的是，如果主程序運(yùn)行一次的時(shí)間（包括可能被中斷的時(shí)間）超過1.6秒，則要適當(dāng)再插入一條SETB P1.0指令，而T0中斷時(shí)間間隔是不能超過1.6秒的。