單片機軟件抗干擾的誤區介紹

單片機中存在這樣一種廣泛流傳的誤解：在MCS-51系列單片機中，只要用指令使程序從起始地址開始執行，就可以復位單片機，擺脫干擾。通過一個簡單的實驗，揭示了軟件復位的可靠方法。

有的單片機(如8098)有專門的復位指令，某些增強型MCS-51系統單片機雖然沒有復位指令，但片內集成了WATCHDOG電路，故抗干擾也不成問題。而普及型MCS-51系列單片機(如8031和8032)既然無復位指令，又不帶硬件WATCHDOS，如果沒有外接硬件WATCHDOG電路，就必須采用軟件抗干擾技術。常用的軟件抗干擾技術有：軟件陷阱、指令冗余、軟件WATCHDOG等，它們的作用是在系統受干擾時能及時發現，再用軟件的方法使系統復位。所謂軟件復位就是用一系列指令來模仿復位操作，這就是MCS-51系列單片機所特有的軟件復位技術。

現用一簡單的實驗說明，實驗電路如附圖所示。接于仿真插座P1.0的發光二極管LED0用來表示主程序的工作情況，接于P1。1的發光二極管LED1用于表示低級中斷子程序的工作情況，接于P1。2的發光二極管LED2用來表示高級中斷子程序的工作情況，接于P3。2口的按鈕用來設立干擾標志，程序檢測到干擾標志后故意進入死循環或掉進陷井，模仿受干擾的情況，從而檢驗各種復位方法的實際效果。寮驗初始化程序如下：

ORG 0000H

STAT: LJMP MAIN 復位入口地址

LJMP PX0 按鈕中斷向量(低級中斷)

ORG 000BH

LJMP PT0 t0中斷向量(低級中斷)

ORG 001BH

LJMP PT1 T1中斷向量(高級中斷)

ORG 0030H

MAIN：

CLR EA

MOV SP，#7

MOV P1，#0FFH

MOV P3，#0FFH

MOV TMOD，#11H

CLR 00H 干擾標志初始化

SETB ET0

SETB ET1

SETB EX0

SETB PT1

SETB TR0

SETB TR1

SETB EA

LOOP: CPL P1.0 主程序發光二極管LED閃爍

MOV R6,#80H

MOV R7,#0

TT1:

DJNZ R7,TT1

DJNZ R6,TT1

SJMP LOOP

PX0:

SETB 00H 設立干擾標志，模擬發生干擾

PT0: CPL P1.1 低級中斷程序發光二極管LED1閃爍

RETI

PT1: CPL P1.2 高級中斷程序發光二極管LED2閃爍

RETI

END

實驗步驟如下：

1. 按上述程序啟動執行，三個發光二極管都應閃爍(否則應先排除故障)，表示主程序和各中斷子程序正常。因模擬干擾標志未加檢測，故不受按鈕影響。

2. 修改主程序如下，按下按鈕后主程序即掉入死循環中。

LOOP: CPL P1.0

MOV R6,#80H

MOV R7,#0H

TT1: DJNZ R7,TT1

DJNZ R6,TT1

JNB 00H,LOOP 受干擾否?

STOP： LJMP STOP 掉入死循環。

這時可以看到，主程序停止工作(LED0停止閃爍)，而兩個中斷子程序繼續運行(LED1和LED2繼續閃爍)。

3. 將定時器T1妝作軟件WATCHDOG，將30H單元用作軟件WATCHDOG計數器。主程序中加入一條復位軟件WATCHDOG的指令。

LOOP: CPL P1.0

MOV 30H,#0 復位軟件WATCHDOG計數器

LOOP: CPL P1.0

MOV R6,#80H

MOV R7,#0H

TT1: DJNZ R7,TT1

DJNZ R6,TT1

JNB 00H,LOOP 受干擾否?

STOP： LJMP STOP 掉入死循環。

T1中斷子程序修改如下：

PT1: CPL P1.2 高級中斷程序發光二極管閃爍

INC 30H

MOV A,30H

ADD A,#0FDH

JC ERR 達到3次否?

RETI

ERR: LJMP STAT 軟件WATCHDOG動作