單片機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾策略在通信電源中的應(yīng)用
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軟件抗干擾技術(shù)是當(dāng)系統(tǒng)受干擾后時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行或輸入信號(hào)受干擾后去偽求真的一種輔助方法，因此軟件抗干擾是被動(dòng)措施，而硬件抗干擾是主動(dòng)措施。軟件抗干擾技術(shù)所研究的主要內(nèi)容，其一是采取軟件的方法抑制疊加在模擬輸入信號(hào)上噪聲的影響，如數(shù)字濾波技術(shù)；其二是在因干擾而使運(yùn)行程序發(fā)生混亂，導(dǎo)致程序亂飛和陷入死循環(huán)時(shí)，采取使程序納入正軌的措施，這些措施可以由軟件單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟硬件相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)。
對于已進(jìn)入單片機(jī)的噪聲，必須采取對應(yīng)措施，盡量維持系統(tǒng)功能，避免導(dǎo)致嚴(yán)重后果。如果CPU已產(chǎn)生誤動(dòng)作或和存儲(chǔ)器內(nèi)容已被誤修改，則應(yīng)通過在應(yīng)用程序中加入必要的代碼進(jìn)行自恢復(fù)。通常的軟件抗干擾措施有：數(shù)字濾波方法、輸入口信號(hào)重復(fù)檢測方法、輸出端口數(shù)據(jù)刷新方法、軟件攔截技術(shù)（指令冗余、軟件陷阱）、“看門狗”技術(shù)、發(fā)生故障時(shí)的自恢復(fù)等。以下是幾種常用的方法：
（1）主動(dòng)初始化
首先要保證上電或復(fù)位后軟件能夠正確地對單片機(jī)及其外圍器件的各種功能、端口或方式、狀態(tài)等實(shí)現(xiàn)初始化設(shè)置，其次在程序每次使用某功能單元前，都要盡可能地對相應(yīng)的控制寄存器進(jìn)行必要的設(shè)置。事實(shí)證明，這一措施能夠大大提高系統(tǒng)對入侵干擾的自恢復(fù)性能。
?。?）指令冗余化
程序指令在執(zhí)行當(dāng)中或鎖存后，都有被噪聲修改的可能，這會(huì)導(dǎo)致控制失效甚至引發(fā)事故，因此對重要指令應(yīng)多次反復(fù)執(zhí)行，這樣就能糾正干擾造成的錯(cuò)誤。對于頻率不高的采集數(shù)據(jù)，應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)多次采集后進(jìn)行濾波處理；對于向外輸出的控制指令，應(yīng)多次重復(fù)執(zhí)行以確保輸出控制信號(hào)的可靠性。通常，可以把重要指令設(shè)計(jì)成定時(shí)執(zhí)行的模塊，這樣在整個(gè)程序的循環(huán)運(yùn)行過程中可以反復(fù)得到執(zhí)行，即便干擾信號(hào)改變了指令內(nèi)容，也能及時(shí)自動(dòng)恢復(fù)正常，盡量減少因故障造成的損失。
（3）數(shù)據(jù)冗余化
在干擾較大的環(huán)境中，將數(shù)據(jù)冗余備份，可以大大增加系統(tǒng)的糾錯(cuò)能力。對于重要數(shù)據(jù)應(yīng)采用多備份，并增加專用于數(shù)據(jù)檢查和恢復(fù)的代碼。從可靠性角度出發(fā)，應(yīng)盡量采用片內(nèi)SRAM保存重要數(shù)據(jù)，當(dāng)片內(nèi)SRAM容量不夠時(shí)，也可以考慮擴(kuò)展外部非易失性SRAM作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這種芯片抗干擾性能很好，但價(jià)格較高。
?。?）軟件“看門狗”技術(shù)
又稱程序監(jiān)視技術(shù)，就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，若發(fā)現(xiàn)超過已知的循環(huán)設(shè)定時(shí)間，就強(qiáng)迫程序返回到入口處，使系統(tǒng)運(yùn)行重新納入正軌。其基本思路是：在主程序中對T0中斷服務(wù)程序進(jìn)行監(jiān)視；在T1中斷服務(wù)程序中對主程序進(jìn)行監(jiān)視；T0中斷監(jiān)視T1中斷。從概率觀點(diǎn)，這種相互依存、相互制約的抗干擾措施將使系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性大大提高。
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