智能接觸器可靠性設計的軟件實現方法(06-100)

　　軟件博弈(Software subgame)技術借助經濟學的博弈思想，在零侵蝕接觸器的控制器程序設計時，充分考慮來自不同渠道的各種干擾對監控程序和功能模塊的影響及消除辦法。下面舉例說明：

　　軟件屏蔽法

　　利用微處理器的“空閑方式”，使CPU平時處在“磕睡狀態”；當有任務時，用中斷喚醒它，處理完工作后，再進入“打磕睡”狀態。這樣一來控制器既節省能源，又減少了沿傳輸線而來的隨機干擾對系統的影響。

　　軟件屏蔽法的具體做法是在主程序中加上一小段指令：

　　MOV    PCON ，#01H ；IDL←1

　　NOP

　　NOP

　　上述指令段中的“PCON”為電源控制寄存器，“IDL”為空閑方式控制位。“軟件屏蔽法”特別適合于以CMOS型單片機(80C31、80C51、87C51等)為核心，控制對象運動簡單，而環境干擾又較大的實時控制系統。

　　軟件陷阱法

　　軟件陷阱法的指導思想是：把控制系統中未使用的單元，用某種“引導指令”填滿，作為“陷阱”，來捕捉“彈飛”的程序，并強行將捕獲的程序引向一個特定的地址，在那里有一段專門進行錯誤處理的程序，來恢復系統的正常運行。如果把該段錯誤處理程序的入口標號稱為“ERR”，則軟件陷阱的核心就是一條“LJMP   ERR”的指令。為了加強其捕捉彈飛程序的效果，一般還在其前面加兩條“NOP”指令。即“軟件陷阱”一般由三條指令構成，它們是：

　　NOP

　　NOP

　　LJMP   ERR

　　下面，針對51系列單片機的具體情況給出軟件陷阱的實際用法。

　　·對中斷向量區設置軟件陷阱

　　如果干擾信號使未使用的中斷開放，并激活這些中斷時，就會導致監控程序運行混亂；但如果在這些地方設置軟件陷阱，就能及時捕捉到錯誤中斷，提高系統的可靠性。

　　·對未使用的ROM空間設置軟件陷阱

　　單片機外擴展程序存儲器常常使用2764、27128、27512等EPROM芯片，但嵌入式應用系統很少有將其空間全部用完，剩余的大片未編程ROM空間，芯片都維持“0FFH”(原狀態)，而“0FFH”對MCS51系列單片機指令來說，恰巧是一個單字節指令：“MOV   R7，A”。若程序彈飛到這一區域，將順流而下，不再跳躍(除非又受到新的干擾)。