单片机系统软件抗干扰方法.doc

【单片机系统软件抗干扰方法】 在单片机系统设计中，软件抗干扰技术扮演着重要的角色。随着硬件抗干扰措施的提升，软件抗干扰因其设计灵活性、资源节约和高可靠性而备受关注。本篇文章主要针对MCS-51单片机系统，探讨了几种有效的软件抗干扰策略。 1. 指令冗余 指令冗余是预防程序执行过程中因干扰导致错误的一种方法。CPU在执行指令时，如果PC寄存器受到干扰，程序可能会偏离正常流程。例如，如果乱飞的程序误将操作数当作操作码执行，可能会引发错误。为此，可以在双字节或三字节指令后面插入单字节的NOP（空操作）指令，以防止后续指令被错误执行。在关键指令（如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等）前加入两条NOP，可以确保即使程序偏离，也能自动回到正确的执行路径。 1. 拦截技术 拦截技术是一种将错误运行的程序引导回正确路径的方法。软件陷阱是实现拦截的关键，它通常由一系列指令组成，当程序意外进入非程序区域时，会触发陷阱，将程序引向指定的错误处理位置。软件陷阱通常在EPROM的非程序区填充，例如填充`NOP NOP LJMP 0000H`，以将程序引导至复位入口0000H。为了有效拦截，陷阱应布置在程序的空白区域，或者在可能被错误激活的中断服务程序中。 1. 软件“看门狗”技术 对于那些陷入死循环的程序，软件“看门狗”是一种有效的恢复手段。它通过监测程序的运行时间，如果程序运行时间超过预设的最大值，就判断为系统进入了死循环，并启动错误处理。软件“看门狗”在硬件看门狗失效的情况下，如中断被异常关闭时，仍能保持功能。具体实现中，可以构建一个环形中断监视系统，例如用T0监控T1，T1监控主程序，主程序监控T0，形成互相监督的结构。通过设置观测变量，如MWatch、T0Watch、T1Watch，监测各部分的执行情况，一旦发现异常，立即进入错误处理程序。 软件抗干扰方法包括指令冗余、拦截技术和软件“看门狗”技术，它们共同提升了单片机系统的稳定性和可靠性。在实际应用中，应根据系统需求和干扰环境选择合适的抗干扰策略，并结合硬件措施，确保单片机系统在面对各种干扰时能够正常运行。