一種新的單片機“看門狗”電路軟件設(shè)計方法

當(dāng)然，象上述這種情況是比較少見的。大多數(shù)情況下，程序跑飛后都會使PC指針越出有效程序區(qū)，造成“死機”。這時“看門狗”就起作用了。在大多數(shù)系統(tǒng)中，中斷子程序執(zhí)行的時間占總運行時間的百分比都非常小，而在執(zhí)行中斷程序時，PC指針跑飛越過RETI指令，而主程序又能正常運行的機會就更少。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)運算的功能時，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)計的智能流量計中就曾經(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”，但是在設(shè)定參數(shù)時，數(shù)據(jù)位該內(nèi)爍的不閃爍，總流量不會累計上去，顯然是T0定時中斷系統(tǒng)失效，而主程序仍然在運行，因為“喂狗”指令插在主程序中。那么，針對這種情形，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，無論主程序運行失效，還是T0中斷請求失效，都不能完成完整的“喂狗”指令，造成“看門狗”動作，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，在整個用戶程序中只唯一的一對指令（SETB P1.0及CLR P1.0）能使“看門狗”定時器復(fù)位。也就是說不會有任何“非法”的指令能使“看門狗”定時器誤復(fù)位，致使系統(tǒng)已經(jīng)“死機”而“看門狗”失效。當(dāng)然，對對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)受到干擾時導(dǎo)致中斷功能失效；對于有二級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)比較多的那一級中的任一個中斷子程序中，插有“喂狗”指令的那一級中斷系統(tǒng)將會受到“看門狗”的保護，而另一級中斷系統(tǒng)如果失效，“看門狗”是“無動于衷”的，這時只能盡量減少這種中斷子程序的執(zhí)行時間以減少受到干擾的可能性。如果二級中斷嵌套系統(tǒng)者受到“看門狗”的保護，就必需設(shè)計一個非常復(fù)雜的“看門狗”電路，其“喂狗”指令要由三部分來保證各個部分都能正常工作，需要說明的是，如果主程序運行一次的時間（包括可能被中斷的時間）超過1.6秒，則要適當(dāng)再插入一條SETB P1.0指令，而T0中斷時間間隔是不能超過1.6秒的。