51單片機(jī)軟件抗干擾的技術(shù)誤區(qū)
T1中斷子程序修改如下:
PT1: CPL P1.2 高級(jí)中斷程序發(fā)光二極管閃爍
INC 30H
MOV A,30H
ADD A,#0FDH
JC ERR 達(dá)到3次否?
RETI
ERR: LJMP STAT 軟件WATCHDOG動(dòng)作
當(dāng)按下按鈕前,程序正常運(yùn)行(三個(gè)LED全閃)。按下按鈕后,主程序能迅速恢復(fù)工作,但兩個(gè)中斷子程序被封鎖,不再工作。過(guò)程如下:主程序檢測(cè)到干擾后進(jìn)入死循環(huán),不能執(zhí)行復(fù)位30H單元的操作,T1中斷使30H不斷增值,計(jì)數(shù)到3時(shí),軟件WATCHDOG執(zhí)行動(dòng)作,執(zhí)行一條LJMP指令,使程序從頭執(zhí)行。MAIN過(guò)程中清除了干擾標(biāo)志(表示干擾已經(jīng)過(guò)去),使主程序迅速恢復(fù)工作。按理說(shuō)MAIN過(guò)程中也重新設(shè)定了各個(gè)中斷,并開(kāi)放了它們,為什么中斷不能恢復(fù)工作呢?這是因?yàn)橹袛嗉せ顦?biāo)志的復(fù)位工作被遺忘了,因?yàn)樗鼪](méi)有明確的位地址可供編程,直接轉(zhuǎn)向0000H地址并不能完成真正的復(fù)位。軟件復(fù)位是使用軟件陷井和軟件WATCHDOG后必須進(jìn)行的工作,這時(shí)程序出錯(cuò)完全有可能發(fā)生中斷子程序中,中斷激活標(biāo)志已置位,它將阻止同級(jí)中斷響應(yīng)。由于軟件WATCHDOG是高級(jí)中斷,它將阻止所有中斷響應(yīng)。由此可見(jiàn),清除中斷激活標(biāo)志的得要性,很多文獻(xiàn)的作者回為沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)進(jìn)入誤區(qū)。
4. 在所有指令中,只有RETI指令能清除中斷激活標(biāo)志。出錯(cuò)處理程序ERR主要是完成這一功能,其它的善后工作交由復(fù)位后的系統(tǒng)去完成。為此,我們重新設(shè)計(jì)T1中斷子程序如下所示:
PT1: CPL P1.2 高級(jí)中斷程序發(fā)光二極管閃爍
INC 30H 軟件WATCHDOG計(jì)數(shù)器增值
MOV A,30H
ADD A,#0FD
JC ERR 達(dá)到3次否?
RETI
ERR: CLR EA 關(guān)中斷
CLR A 準(zhǔn)備復(fù)位地址(0000H)
PUSH ACC
PUSH ACC
RETI 清除中斷激活標(biāo)志并復(fù)位
這段程序先關(guān)中斷,以便后續(xù)處理能順利進(jìn)行,然后用RETI指令替代LJMP指令,從而既清除了中斷激活標(biāo)志又完成了轉(zhuǎn)向0000H的任務(wù)。按這樣改好后程序再運(yùn)行,結(jié)果仍不理想:按下按鈕后,有時(shí)只有主程序和高級(jí)中斷子程序能迅速恢復(fù)正常,而低級(jí)中斷仍有被關(guān)閉的可能。如果按如下方法把干擾轉(zhuǎn)移到低級(jí)中斷中,則按下按鈕后低級(jí)中斷必然被關(guān)閉:
LOOP: CPL P1.0
MOV R6,#80H
MOV R7,#0H
TT1: DJNZ R7,TT1
DJNZ R6,TT1
SJMP LOOP
PT0: CPL P1.1
JB 00H,STOP
RETI
STOP: LJMP STOP 掉入死循環(huán)。
仔細(xì)分析后可能得出結(jié)論:當(dāng)軟件WATCHDOG是嵌套在低級(jí)中斷中起作用時(shí),復(fù)位后只清除了高級(jí)中斷激活標(biāo)志,低級(jí)中斷標(biāo)志仍然被置位,從而使低級(jí)中斷一直被關(guān)閉。
5. 修改出錯(cuò)處理如下:
ERR: CLR EA 正確的軟件復(fù)位入口
MOV 66H,#0AAH 重建上電標(biāo)志
MOV 67H,#55H
MOV DPTR,#ERR1 準(zhǔn)備第一次返回地址
PUSH DPL
PUSH DPH
RETI 清除高級(jí)中斷激活標(biāo)志
ERR1: CLR A
PUSH ACC
PUSH ACC
RETI 清除低級(jí)中斷激活標(biāo)志
這時(shí),必須執(zhí)行兩次RETI,才能到達(dá)0000H,以保證清除全部中斷激活標(biāo)志,達(dá)到和硬件復(fù)位相同的效果。同樣,軟件陷井也必須由下列三條指令才能達(dá)到目的。
NOP
NOP
LJMP STAT
改成:
NOP
NOP
LJMP ERR
結(jié)論:當(dāng)主程序受到干擾被軟件陷阱捕獲時(shí),中斷標(biāo)志并未置位,執(zhí)行ERR過(guò)程中,RETI指令等效于RET指令,同樣可以達(dá)到軟件復(fù)位的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:只有LJMP ERR才能萬(wàn)無(wú)一失地實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)位,使系統(tǒng)擺脫干擾同,恢復(fù)正常。在MCS-51單片機(jī)的軟件復(fù)位過(guò)程中,必須連續(xù)執(zhí)行兩次中斷返回指令RETI才能確保系統(tǒng)恢復(fù)正常。
評(píng)論