5.2電力變壓器直流電阻測(cè)試儀的軟件設(shè)計(jì)

5.2.1總體設(shè)計(jì)思路

軟件系統(tǒng)按其功能主要分為三部分：準(zhǔn)備程序、鍵功能程序和系統(tǒng)控制程序，軟件的主程序框圖如圖5-7所示

當(dāng)裝置上電或復(fù)位時(shí)，程序首先進(jìn)入主程序中的初始化模塊，進(jìn)行各芯片寄存器的初始化。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行故障處理。無故障時(shí)，初始化完成后，裝置運(yùn)行鍵盤監(jiān)控和顯示程序，如有鍵按下，則轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵處理程序，否則循環(huán)運(yùn)行鍵盤監(jiān)控和顯示程序。

5.2.1.1準(zhǔn)備程序

準(zhǔn)備程序應(yīng)完成系統(tǒng)鍵操作之前的準(zhǔn)備工作。它包括：

（1）初始化。將系統(tǒng)中所有的命令、狀態(tài)以及有關(guān)的存儲(chǔ)單元置位成初始狀態(tài)。

（2）系統(tǒng)測(cè)試。利用測(cè)試程序檢查程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及硬件功能是否正常。

（3）提示符顯示。當(dāng)完成初始化設(shè)置和系統(tǒng)測(cè)試正常以后。應(yīng)在顯示器上顯示正常標(biāo)記，等待鍵掃描。若測(cè)試不正常，可再次初始化，進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試或用手動(dòng)按鈕使系統(tǒng)強(qiáng)行復(fù)位。

（4）鍵掃描等待。對(duì)所有按鍵進(jìn)行查詢，沒有鍵按下時(shí)，繼續(xù)顯示提示符。當(dāng)有鍵按下時(shí)，便進(jìn)入鍵功能軟件控制。

當(dāng)系統(tǒng)上電后，在正常情況下，顯示正常狀態(tài)提示符號(hào)，并準(zhǔn)備接收按鍵的操作控制。

5.2.2自檢程序

當(dāng)有按鍵按下，鍵盤監(jiān)控程序獲得自檢命令后，裝置進(jìn)入自檢程序。微機(jī)裝置特有的工作方式和很強(qiáng)的處理能力為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)提供了方便，有了CPU這種智能部件?？梢灾鲃?dòng)的去查找和發(fā)現(xiàn)問題，使得微機(jī)保護(hù)裝置可以具有較完善的自動(dòng)檢測(cè)功能。

5.2.2.1 CPU的檢測(cè)

CPU的檢測(cè)基本方法是利用看門狗定時(shí)電路，該電路不能被CPU禁止，但可以被CPU清零。在測(cè)量裝置中由于為了簡(jiǎn)化硬件電路的設(shè)計(jì)以及降低裝置成本，未采用看門狗電路，而采用純軟件的看門狗來保證程序的正常運(yùn)行。由于80C196單片機(jī)中沒有專門的監(jiān)督定時(shí)器Watchdog Timer，故采用80C196的T 0定時(shí)/計(jì)數(shù)器來作為看門狗定時(shí)器，它所完成的功能是：當(dāng)系統(tǒng)由于干擾或其他擾動(dòng)導(dǎo)致軟件運(yùn)行紊亂時(shí)，它能夠使系統(tǒng)定時(shí)自動(dòng)復(fù)位，使80C196從0000H開始重新執(zhí)行程序，因此它能夠有效的監(jiān)視系統(tǒng)軟件的運(yùn)行是否正常。

80C196的T₀是一個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，用它作為看門狗定時(shí)器，定時(shí)器的輸入時(shí)鐘脈沖是晶振輸出經(jīng)12分頻后得到的，即每個(gè)機(jī)器周期定時(shí)器加1，設(shè)置定時(shí)約為16ms（晶振為6M）。程序中首先設(shè)置T 0為高優(yōu)先級(jí)中斷，并對(duì)T 0進(jìn)行初始化，選擇工作方式1，輸入初值#0E00H，當(dāng)定時(shí)器發(fā)生溢出時(shí)（8K個(gè)機(jī)器周期），進(jìn)入T 0中斷服務(wù)程序，在T 0中斷響應(yīng)中，使程序重新開始從0000H開始執(zhí)行，使得系統(tǒng)能在收到干擾程序跑飛的情況下能自動(dòng)恢復(fù)。在用戶軟件中，應(yīng)每隔不到8K機(jī)器周期的時(shí)候，調(diào)用一次喂狗程序，將T 0重新置初值，使定時(shí)器重新開始工作，不致產(chǎn)生導(dǎo)致用戶系統(tǒng)復(fù)位的操作。

5.2.2.2 E²PROM芯片的檢測(cè)

在本裝置中采用了補(bǔ)奇校驗(yàn)字法對(duì)EPROM芯片進(jìn)行檢測(cè)，奇校驗(yàn)程序流程圖如圖5-8所示。校驗(yàn)字可位于EPROM中的任何一個(gè)地方，它用來使待檢查的全部字節(jié)內(nèi)容按對(duì)應(yīng)位進(jìn)行異或操作的結(jié)果為1.進(jìn)行奇校驗(yàn)時(shí)，EPROM測(cè)試程序逐個(gè)讀出EPROM的每一個(gè)字節(jié)（包括校驗(yàn)字）的內(nèi)容，并對(duì)每一位完成累積的異或操作。完成全部待查空間運(yùn)算后，累加器每一位都應(yīng)當(dāng)是1.

5.2.2.3 RAM芯片的檢測(cè)

RAM用來存儲(chǔ)單片機(jī)系統(tǒng)的臨時(shí)性數(shù)據(jù)，每個(gè)RAM單元必須讀寫正確。為了保證RAM讀寫數(shù)據(jù)的正確，以免在計(jì)算過程中出錯(cuò)，有必要對(duì)RAM進(jìn)行檢測(cè)。檢查RAM完好性的方法有兩種：破壞性檢測(cè)和非破壞性檢測(cè)。非破壞性檢測(cè)對(duì)于檢測(cè)數(shù)據(jù)線的粘結(jié)有良好效果，并且占用機(jī)時(shí)少，但無法檢測(cè)出粘結(jié)的地址線。破壞性檢測(cè)的方法是對(duì)RAM區(qū)的每一個(gè)存儲(chǔ)單元分別進(jìn)行寫入與讀出00H—0FFH的256次檢測(cè)。這種方法非常耗時(shí)且改變RAM區(qū)的內(nèi)容，故屬于預(yù)自檢的方法，與其他方法相比更加可靠。程序框圖如圖5-9所示