單片機應用系統(tǒng)的抗干擾技術

(2)未使用的大片 ROM空間。對于未使用的ROM單元，正常狀態(tài)下為OFFH，程序彈飛到這一區(qū)域后，如果不受新的干擾，將順序執(zhí)行，不再跳轉。只要每隔一段區(qū)域設置一個軟件陷阱，其他單元保持為0FFH不變，就一定能捕捉到彈飛到這里的程序。

(3)程序區(qū)。程序區(qū)由一串串執(zhí)行指令構成，當程序執(zhí)行到LJMP，SJMP，AJMP，RET等無條件轉移類指令時，PC的值應發(fā)生正常的跳變，此時程序不可能繼續(xù)往下順序執(zhí)行。若在這些指令后設置軟件陷阱，就可攔截彈飛到這里的程序，而又不影響正常執(zhí)行的流程。

(4)數(shù)據(jù)表格區(qū)。為了不破壞表格的連續(xù)性，可在數(shù)據(jù)表格區(qū)的尾部設置軟件陷阱。軟件陷阱安排在正常程序執(zhí)行不到的地方，不影響程序執(zhí)行的效率，在E2PROM容量允許的條件下，多設置軟件陷阱有利而無害。

.3 睡眠抗干擾

有些單片機具有睡眠狀態(tài)，在該狀態(tài)下只有定時/計數(shù)系統(tǒng)和中斷系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，這時CPU對系統(tǒng)三總線上出現(xiàn)的干擾不會作出任何反應，從而大大降低系統(tǒng)對干擾的敏感程度。在應用系統(tǒng)中，CPU很多情況下是在執(zhí)行一些等待指令和循環(huán)檢查程序。由于這時CPU雖沒有重要工作，卻是清醒的，很容易受干擾?？梢宰孋PU在非正常工作時休眠，必要時再由中斷系統(tǒng)來喚醒他，工作完再進入休眠狀態(tài)。采用這種安排，CPU可以有60％以上的時間處于睡眠狀態(tài)，從而使CPU受到隨機干擾的威脅大大降低，同時也降低了CPU的功耗。

4看門狗技術

當程序飛到一個臨時構成的死循環(huán)中或PC指針落到程序存儲器芯片地址之外，冗余指令和軟件陷阱對此無能為力，這時系統(tǒng)將完全癱瘓。這種情況下，只有復位。MCS96和8XC552等系列單片機內部有一個WDT監(jiān)視定時器，是一個16位的計數(shù)器，輸人為系統(tǒng)時鐘，WDT被啟動后，開始對時鐘計數(shù)，計滿溢出時，可使RESET端出現(xiàn)適當?shù)膹臀恍盘?，使系統(tǒng)復位，在正常情況下，為了防止WDT溢出并復位整個系統(tǒng)，可在程序中周期地用指令清WDT，當程序受到干擾而沒有正常地定期清WDT時，WDT的溢出就會使系統(tǒng)復位，從而恢復運行。

圖1中RST是外部復位引腳，是WDT啟動引腳，為0時，看門狗啟動而工作，對分頻后的脈沖計數(shù)，當計滿溢出時，使單片機及外圍電路復位，編程時，為防止監(jiān)視定時器T3溢出，需要不斷對T3寫入。MCS51單片機內部沒有WDT，可以由外電路來實現(xiàn)，圖2是用CD4060構成的看門狗電路。

4060計數(shù)頻率由RT，CT決定，也可外接石英晶體，設實際運行的用戶程序所需工作周期為T0；分頻器計滿時間為T，當T>T0且系統(tǒng)工作正常時，程序每隔T0對4060清除一次，CD4060無計滿輸出信號，如系統(tǒng)工作不正常，程序不對4060清除。分頻器計滿輸出一脈沖信號而使CPU復位。

5 結 語

抗干擾設計是單片機應用系統(tǒng)設計中不可缺少的重要內容。硬件抗干擾是主動的，而軟件抗干擾是被動的。由于干擾環(huán)境多種多樣，在設計時應分析具體情況，選用針對性的抗干擾措施。在工程實踐中，通常幾種抗干擾方法并用，互相補充完善，以確保應用系統(tǒng)能正常運行。