單片機系統設計的誤區與對策
單片機系統在軍事、工業、民用產品中的應用越來越廣。它將許多以往用硬件實現的功能由軟件來完成,體積小巧、功能豐富、智能化程序度,但在可靠性方面也面臨許多新問題。用現場電磁兼容性(EMC)理論剖析單片機系統設計中的某些傳統觀念,會發現許多誤區,并且有些誤區至今還在工程界廣為存在。
1 誤區之一:有了看門狗就不會死機
死機是指CPU的程序指針進入一個死循環,無法執行正常的程序流程。其外在表現常常是:正常功能喪失,按鍵無響應,顯示凝固。單片機死機后,只有復全才能走出死循環,執行正常的程序流程。眾所屬知,克服死機的最有效手段是加看門狗(WatchDog)。
目前用得最廣泛的看門狗實際上是一個特殊的定時器DogTimer。DogTimer按固定速率計時,計滿預定時間就發出溢出脈沖使單片機復位。如果每次在 DogTimer溢出前強行讓DogTimer清零,就不會發出溢出脈沖。清零脈沖由CPU發出,在單片機程序中每隔一段語句放一個清DogTimer的語句——FeedDog語句,以保證程序正常運行時DogTimer不會溢出。一旦程序進入一個不含FeedDog語句的死循環,DogTimer將溢出,導致單片機復位,跳出這個死循環。本文稱這種看門狗為典型看門狗,典型看門狗已被集成比,如MAX706、MAX791等[1];還有許多單片機本身集成了這種看門狗,如PIC16C57、MC68HC705等,具體電路可參閱這些芯片的技術資料[2]。
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