软件抗干扰技术
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单片机应用系统软件抗干扰技术
目
Ａ Ｉ 蒸 汽 流 量 Ｉ一 Ａ 比一 给 水 流 量 Ｐ 一 汽 包水 位 ｖ
图 ３ 锅 炉 汽 包 水位 三冲 量 控 制模 块 图 连接 圈
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转。 一个好的程序结构 ， 不但能增加程序的可读性， 便
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文 章 缩 号 ：０ １９ ４ （０ ２０ ．０ ７０ １０ －９ ４ ２ ０ ）１０ ６ ．３
单片机应 用 系统软件抗 干扰技术
赵 晓 莉
（ 北 区职３ 大学 ， 河 － － 天津 ３０ ５ ） ０ １０
摘要 ：阐述 了工业现场环境 中干扰 的特点 ，井详细介绍 了单 片机 应用系统软件抗干扰技
业现场中各类电器设备相配合。由于工业现场各种 动力设备不断地起停运行 ， 使得现场环境恶劣， 存在 许多干扰源 ： 系统本身噪声干扰 、 电磁干扰 、 过压干 扰及环境 干扰 。大量 的干 扰源虽不 能 造成硬 件系统 的损坏 ， 但常使整个系统不能正常运行 ， 致使控制失 灵， 甚至造成重大事故 。因此， 整个系统 的结构和每
２ 干扰途 径
不论是外部或是系统本身 的耦合干扰 ，都可导致 应用系统软件 的周期性 、 相关 性、 实时 性受到破坏 ， 程 序无法正常运行 ， 导致系统失控 ， 主要表现为 ： （） １设计的应用系统在现场使用 中程序计数器 Ｐ ｃ 值发生变化 ， 干扰后数 据是 随机 的 ， Ｐ 在 Ｃ值 的错误引 导下 ， 程序执行一 系列毫无意义的指令 ， 产生预料 以外 的误动作 ， 甚至步入死循环 ， 使系统失控 。 （） ２改变数据 、 标志位 、 输入／ 出口。干扰侵入系 输 统 的前 向通道 ，叠加在信号上 ，导致数据采集误 差加 大，特别是当前 向通道的传感器接 口是小 电压信号输 入 时， 此现象更为严重 。 输入／ 出接 口状态受到干扰 ， 输 造 成系统 资源被某 个任 务模块独 占 ，使 系统发生死 锁 当 Ｒ Ｍ数据 区受到干扰发生变化时 ， 的造成数 Ａ 有 据误差 ， 的使控制 失灵 ， 的改变 程序状 态 ， 有 有 有的改 变某些部件工作状态。
计算机测控系统的软件抗干扰技术研究
Ｏ 引 言
影响计算机测控系统可靠、安全运行 的主要原因是来 自系统内外的各种电气干扰。干扰源产生的干 扰通 过耦 合通 道对 测控 系统 发生 电磁 干扰 。干扰作 用 于测控 系统 的输入 通道 ，能使模 拟 信号 失真 ，数 字 信号出错 ；干扰作用于测控系统的输 出通道 ，能使输 出信号混乱 ，不能正常反应 系统工作的真实输出。 干扰作用于测控系统核心 ，能使计算机的 Ｃ Ｕ得到错误的地址信息 ，引起程序计数器 Ｐ Ｐ ｃ出错 ，导致程 序 失控 。许 多在实 验 室运行 良好 的测 控 系统 安装 到工业 现 场 ，常 常 由于干 扰 的原 因 ，使 系统 不 能正 常运 行 。常用的抗干扰技术主要有硬件抗干扰和软件抗干扰。但是微机控制系统的抗干扰不可能完全依靠硬 件来解决 。在许多复杂的控制环境下，软件抗 干扰往往能取得事半功倍 的效果 。因而软件抗干扰技术亦 越 来越 受 到工控 软件 设计人 员 的重视 。 微机软件抗干扰措施的出发点是：微机不仅在正常工作时能充分发挥智能作用 ，而且在系统因受干 扰而破坏正常工作时也应发挥其智能作用。如果采用硬件与软件结合的方法 ，充分 发挥软件智能作用 ，
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第２ ３卷 第 １期
２０ ０ ７年 １月
昆明冶金高等专科学校 学报
Ｊ ｕｎ ｆ ｎ ｎ ｔｌ ｒｙ Ｃ ｌ ｇ ｏ ｒａ ｏ ｍｉｇＭｅａｌ ｇ ｏｌ ｅ ｌ Ｋｕ ｕ ｅ
Ｖｏ． ３ １ ２ Ｎｏ １ ．
Ｊｎ ２ ０ ａ．０７
减轻意外事故的发生 。介绍 了干扰对计算机测控 系统的影 响 ，计 算机 测控 系统软 件抗 干扰 的前提 条件及 其常见
的 干扰 现 象 以 及 软件 抗 干 扰措 施 。
关键词 ： 算机 ； 计 测控 系统；抗 干扰 ；可靠性设 计
单片机软件抗干扰技术
（） ３ 中值法 。根据干扰造成采样数据偏大或偏小 的情况 ， 对一个采样点连续采集多次 ， 并对这些采样值进行 比较 ， 取中
值作为该点的采样结果 。
（） ４ 一阶递推数字滤波法 。这种方法是 利用 软件完成 Ｒ Ｃ 低 通滤波器的算法 ， 实现用软 件方法替代硬件 Ｒ Ｃ滤波器。一 阶递推数字滤波公式为 ：
Ｅｑ ｉ ｍｅ Ｍ ａ ｆ ｃｒｎｇＴｅ ｈ ｌ ｇ ｕ ｐ ｎｔ ｎｕ ａ ｔｉ ｃ ｎｏｏ ｙ Ｎｏ． １， ０ １ ２ ０８
单 片机 软 件抗 干扰 技术
汤 海燕
（ 天津 机电职业技术学院 天津 ３ ０ ３ ） ０ １ １
摘要 ： 在安装 于设备上起控 制作用的单片微 型计 算机 中 ， 由于设备 的频繁启动和停止 ， 电网电压的波动 ， 大型设备运行 时产 生磁场 等 诸 多方面的干扰 ， 致使单片机的工作 受到影响。 基于这一情况， 采取相应的抗干扰措施是 完全 必要的。 文运用软件抗干扰技术 ， 本 解决
序处于无序状态 。 处于这种状态下的时间越短 ， 系统 的影响 对 就越小 。 解决这一 问题 的方法 ， 就是有意识地在程序 中插入一 些空操作指令 Ｎ Ｐ 由于这些指令为单字节指令 ， 中心处理 Ｏ 。 对 机的工作状态元任何影响 ，这样就使失控的程序在 遇到该指
】 ＝Ｑ （ ） １ ， ｘ ＋１ Ｙ 一 ｎ ～Ｑ
式中 ：
果 。由于干扰 的侵入 ， 输入 ／ 输出接 口状态受干扰 ， 造成条件 状 态偏差 、 失误 ， 致使控制 失常 ， 至造成 系统资源 被某 一任 甚
务模块独 占， 使系统 出现 “ 死锁” 。 （） ３ 数据受干扰发生变化 。由于 Ｒ Ｍ是 可以读 ／ 的 ， Ａ 写 因 此， 就有可能在 干扰 的侵 害下 ， Ａ Ｒ Ｍ中数据发生窜改 ， 使系统
软件抗干扰技术在税控收款机中的应用
（ ） 干扰 软件 不 会 因 干扰 而损坏 ， ２抗 系统 的程
龟耍 堕基。
Ｅ Ｅ ＲＯＮ Ｃ ＴＥ Ｌ ＣＴ Ｉ ＳＴ
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序及 重要 常数 不 会 因 干扰 侵 人 而 变 化 。对 于税 控
机 系统 ， 由于程序 （ 括抗 干扰软件 ） 表格 、 数均 包 、 常 固化 在 Ｒ Ｍ 中 ， 一前题 条件 自然 满足 。 Ｏ 这
ｂ ｔ ｏ ｗａｅａ ｄｈ ｒｗａｅｄ ｓ ｎ，ｔｅｆｃｌｐ ｉｔｐａ ｅ ｘｒ ｍｐ ａｉ ｎ ｔｅ ｓｆ ａｅ ｍｅｈ ｄ ｏｈ ｓｆ ｒ ｎ ａｄ ｒ ｅｉ ｔ ｇ ｈ ｏ ａ ｏｎ ｌｃ ｓｅ ｔａｅ ｈ ｓ ｏ ｈ ｏｔ ｒ ｔｏ ． ｓ ｗ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ＥＭＣ；Ｆ Ｒ；ｓ ｆ ａ ｅ ａ ｔ— ｔｒｅ ｅ ｃ ； ａ ｈ ： ｌｒ ｎ ｅ ｔｃ ｎｑ ｅ ｄ ｌ ｙｅ ｅ ｔ — ｉ ｕ ｔ ｄ — ｙ ｒ ｓ’ Ｃ ｏｔ ｒ ｎ ｉ ｎ ｅ ｒ ｎ ｅ ｆ ｕ － ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｕ ； ｅａ ｌｃｒ ｃｒ ｉ； ｅ ｗ ｉ ｆ ｔ ｏ ｅ ｏ ｃ
２ 国家 电 子 计 算 机 质 量 监督 检 验 中 心
４４ ０ ； ５１ ０ ３
１０ ８ ） ００ ３
摘
要 ： 文 论 述 了软 件 抗 干 扰 的 特 点 、 提 、 质 与 技 术 方 法 ， 点 对 税 控 机 的 容错 技 术 、 控 机 脱 离 死 态 的 本 前 实 重 税
２Ｃ ｉ Ｎ ｔ ｎｌ ｏ ｐ ｔ Ｐｏ ｕｔ ｑ ａｉ ｕｅ ｉｎ ｅｔ ｅｔ ， ｅｉ ００ ３ Ｃ ｉ ） ｈｎ ａｉ ａ Ｃ ｍ ｕ ｒ ｒｄｃ ｕｔｙＳｐ ｒｓ Ｔｓ Ｃｎ ｒ Ｂ ｉｎ ａ ｏ ｅ ｓ ｔ ｖｉ ｇ ｅ ｊ ｇ１ ０８ ， ｈｎ ａ
电磁抗干扰来源及电路与软件抗干扰(EMC)措施
电磁抗干扰来源及电路与软件抗干扰(EMC)措施概述可靠性是用电设备的基木要求之一，也是所有控制单元最基木的要求。
它包括两方面的含义:故障时不拒动和正常时不误动。
之所以会存在这两个方面的隐患是因为电磁干扰的存在。
因此为了保障控制单元可靠的工作，除了采用合适的保护原理外，本章主要考虑抗干扰设计。
电磁干扰的传播方式主要有两种:(1)辐射:电磁干扰的能量通过空间的磁场、电场或者电磁波的形式使干扰源与受干扰体之间产生藕合。
(2)传导:电磁干扰的能量可以通过电源线和信号电缆以电压或电流的方式进行传播。
电磁干扰的频率包括(1)低频干扰(DC10~20Hz);(2)高频干扰(几百兆赫，辐射干扰和达几千兆赫):(3)瞬变干扰(持续周期从几毫秒到几纳秒)。
造成电力系统中形成电磁干扰的原因有诸多方面，我们知道，同一电力系统中的各种电力设备通过电和磁紧密的联系起来，相互影响，由于运行方式的改变、故障、开关设备的操作等引起的电磁振荡会对智能控制单元产生影响:另外，软起动工作在环境恶劣的煤矿井下，空气非常潮湿，到处充满着煤尘，电磁干扰尤为严重。
控制单元在工作时不仅要受到从电网上传来的“噪声”干扰，其木身也是一个很强的干扰源，比如负载上电流的频繁变化和通过导线空间进入单片机系统内部，造成程序跑飞，使系统工作不正常，甚至损坏系统。
所以对控制单元各个部分的抗干扰性能提出了较高的要求，尤其是单片机系统的抗干扰问题。
因此，在整个单片机应用系统的研发过程中，始终将抗干扰性能作为系统设计时首先考虑的问题之一。
电磁干扰的来源所谓干扰，简单来说就是指电磁干扰(Electro-Magnetic Interference 简称EMI)，它在一定条件下干扰电子设备、通信电路的正常工作。
电源干扰电源干扰是单片机应用系统的主要干扰源，据统计，实时系统的干扰约70%来自电源，电源的干扰具有频带宽难以定量化、干扰原因复杂、干扰方式多变等特点。
干扰信号会沿着电源线进入单元内部，通过辐射或传导藕合的方式干扰其它信号或元件的正常工作。
MCU系统软件抗干扰技术
件处理方法 。 上 述 ３条 指 令 机 器 码 为 ０ Ｈ，０ ０ Ｈ，Ｏ Ｏ Ｈ。通 常 在 程 序 中 未 ０ ０ Ｈ， Ｏ Ｈ， ２ Ｏ
１数 字滤 波 技 术 ．
使 用 的 Ｅ Ｒ Ｍ 空 间填 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ｏ Ｈ。 后 一 条 应 填 入 ｏ ｏ ０ Ｈ， 乱 ＰＯ ＯＯ２０Ｏ 最 ２ｏｏ 当 随 机 误 差 是 有 随 机 干扰 引 起 的 ， 特 点 是 在 相 同 条 件 下 测 量 同一 飞 程 序 落 到 此 区 ， 可 自动 入 轨 。 在 用 户 程 序 区 各 模 块 之 间 的空 余 单 其 即 个 量 时 ， 大 小 和 符 号 做 无 规 则 变 化 而 无 法 预 测 ， 多 次 测 量 结 果 符 元 也 可 填 入 陷 阱 指 令 。 当 使 用 的 中 断 因 干 扰 而 开 放 时 ， 对 应 的 中 断 其 但 在 合 统 计 规 律 。 克 服 随 机 干 搅 引 入 的 误 差 ， 件上 可 采用 滤 波技 术 ， 为 硬 软 服 务 程 序 中 设 置 软 件 陷 阱 ， 能及 时 捕 获 错 误 的 中断 。如 某 应 用 系统 虽 件 上 可 以采 用 软 件算 法 实 现数 字滤 波 ． 其算 法 往 往 是 系 统 测 控 算 法 的 未 用 到 外 部 中 断 １ 外 部 中 断 １的 中 断 服务 程 序 可 为如 下 形 式 ： ，
３ 拦截 技术 ．
所 谓 拦 截 ， 指 将 乱 飞 的 程 序 引 向 指 定 位 置 ， 进 行 出错 处 理 。 是 再 通 作 。 Ｕ系 统 的 抗 干 扰 技术 分 为硬 件 抗 干 扰 和 软 件 抗 干 扰 。 件抗 干 常 用 软 件 陷 阱 来 拦 截 乱 飞 的 程 序 。因 此 先 要 合 理 设 计 陷 阱 ， 次 要 将 ＭＣ 硬 其 扰技 术 能 有 效 的抑 制 干 扰 源 ， 断 干 扰 的 传 输 信 道 ， 阻 常用 的措 施 有 ： 滤 陷 阱 安 排 在 适 当的 位 置 。 】
１数 字滤 波 技 术 ．
使 用 的 Ｅ Ｒ Ｍ 空 间填 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ｏ Ｈ。 后 一 条 应 填 入 ｏ ｏ ０ Ｈ， 乱 ＰＯ ＯＯ２０Ｏ 最 ２ｏｏ 当 随 机 误 差 是 有 随 机 干扰 引 起 的 ， 特 点 是 在 相 同 条 件 下 测 量 同一 飞 程 序 落 到 此 区 ， 可 自动 入 轨 。 在 用 户 程 序 区 各 模 块 之 间 的空 余 单 其 即 个 量 时 ， 大 小 和 符 号 做 无 规 则 变 化 而 无 法 预 测 ， 多 次 测 量 结 果 符 元 也 可 填 入 陷 阱 指 令 。 当 使 用 的 中 断 因 干 扰 而 开 放 时 ， 对 应 的 中 断 其 但 在 合 统 计 规 律 。 克 服 随 机 干 搅 引 入 的 误 差 ， 件上 可 采用 滤 波技 术 ， 为 硬 软 服 务 程 序 中 设 置 软 件 陷 阱 ， 能及 时 捕 获 错 误 的 中断 。如 某 应 用 系统 虽 件 上 可 以采 用 软 件算 法 实 现数 字滤 波 ． 其算 法 往 往 是 系 统 测 控 算 法 的 未 用 到 外 部 中 断 １ 外 部 中 断 １的 中 断 服务 程 序 可 为如 下 形 式 ： ，
３ 拦截 技术 ．
所 谓 拦 截 ， 指 将 乱 飞 的 程 序 引 向 指 定 位 置 ， 进 行 出错 处 理 。 是 再 通 作 。 Ｕ系 统 的 抗 干 扰 技术 分 为硬 件 抗 干 扰 和 软 件 抗 干 扰 。 件抗 干 常 用 软 件 陷 阱 来 拦 截 乱 飞 的 程 序 。因 此 先 要 合 理 设 计 陷 阱 ， 次 要 将 ＭＣ 硬 其 扰技 术 能 有 效 的抑 制 干 扰 源 ， 断 干 扰 的 传 输 信 道 ， 阻 常用 的措 施 有 ： 滤 陷 阱 安 排 在 适 当的 位 置 。 】
单片机应用系统的软件抗干扰技术
0 前言
随着单片机应用的普及 ， 采用单片机控制的产 品与设备 日 益增多， 而某些设备所在的工作环境往 往比较恶劣， 干扰十分严重。Ill因此， 为保证设备能 在实际应用中可靠工作， 必须要周密考虑和解决干 扰的问题。软件抗干扰是一种简便易行、 节约经济 的抗干扰方法[20 1
产生。在程序结构上 ， 可将输出过程安排在监控循
1 数字量输入输 出中的软件抗干
扰
1.1 数字量输入中的软件杭干扰 在单片机应用系统中， 数字量输人过程中的干 扰作用时间比较短 ， 一般可采取重复采样加数字滤 波的方法来解决这一问题。[]如果数字信号属于开 3 关量信号， 如限位开关、 按钮操作等， 则必须保证每 次采样结果绝对一致才行。 这时可编写一个采样子
单片机应用系统的软件抗干扰技术
UMP,JC 等， 在其前面插人两条 NOP 指令， 这样
很少用完全部空间， 对于这些非程序空间， 每隔一 段地址设置一个软件陷阱，系统就一定能捕捉到 即使失控程序“ 跑飞” 到操作数上， 由于空操作指令 跑飞” 的程序而自动人轨。 NOP 的存在， 也可避免后面的指令被当作操作数 “ 执行， 程序会 自 动纳人正轨。 2.2.3 表格区 表格一般分为数据表格和散转表格两种， 由于 采用指令冗余使“ 跑飞” 的程序恢复正常是有 表格的内容与检索值的一一对应关系， 在表格中安 条件的， 首先“ 跑飞” 的程序必须落在程序区， 其次 必须能够执行到所设置的指令冗余。 在一个程序中 排软件陷阱会破坏其连续性和对应关系， 因此只能 指令冗余不能使用过多， 否则会降低程序的执行效 在表格的最后安排陷阱。如果表格区较长， 安排在 最后的陷阱不能保证一定能捕捉到“ 跑飞” 的程序， 率。 有可能在中途程序再次“ 跑飞” 。 2.2 软件陷阱 2.2.4 程序运行区 如果“ 跑飞” 的程序落到非程序区(如 EPROM 程序区是由一系列的指令所构成的， 不能在这 中未用的空间或某些数据表格等) ，则指令冗余技 术就不能使“ 跑飞” 的程序恢复正常了， 这时可以采 些指令中间任意安排陷阱， 否则会影响程序的正常 用软件陷阱的抗干扰技术。 软件陷阱是一条引导指 运行。但一般程序常采用模块化设计， 然后按要求 一个模块地执行 ， 可以将陷阱指令组分 令，可以将捕获的程序强行引向一个指定的地址， 一个模块 、 该地址安排了一段专门的出错处理程序。 假设出错 散放置在用户程序各模块之间空余的单元里。 正常 运行时不执行这些陷阱指令 ， 而程序一旦“ 跑飞” 落 处理程序的人口地址为 ERR ，则下面三条指令即 人这些陷阱区， 由于陷阱指令组的存在 ， 可以马上 构成一个“ 软件陷阱” 。 N OP 将“ 跑飞” 程序 自动人轨。
以单片机为核心的工控计算机软件抗干扰技术分析
【 高新技术产业发展 】 鬟翳 ＶＡＬＬ ＥＪ Ｌ
以 单 片 机 为核 心 的 工 控 计 算 机 软 件 抗 干 扰 技 术 分 析
景军梅 ’ ２ （ １ ． 同济大学软件学 院 上 海 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ；２ ． 宁夏师 范学院 宁夏 固原 ７ ５ ６ ０ ０ ０ ） 摘 要 ：分析 以单 片机为核 心的工控 计算机软 件抗 电磁 干扰 途径和软件 执行 的结构特 点 ，介 绍软件编 制 中常 采取 的 自 监 视法 、互监视 法的 软件抗 干扰措 施 ，有效保 证工控 系统抗干扰 能力 。
１工控 计算机 软的结构 特点及 干扰途 径
在 不 同 的 工 控 系 统 中 ，软 件 虽然 完 成 的 功 能 不 同 ，但 就 其 结构 来说 ，一般 具有如下特 点：①实时响应 ：及 时处理控 制系 统 中的随机发 生事件 。②周期运 行：软件在初始 化完成后 ，随 之 进 入 主 程 序 循 环 运 行 。③ 中 断 响应 优 先 级 判 断 ： 优 先 响 应 高 优 先 级 中 断 请 求 。④ 中 断 嵌 套 ： 低 优 先 级 中 断执 行 过 程 中 ，可 以优 先 执 行 更 高 级 的 中 断 请 求 。⑤ 模 块 化 关 联 ： 软 件 由多 个 任 务 模 块 组 成 ，各 模 块 相 互 关 联 ，相 互 依 存 。⑥ 可 操 控 性 ：允 许 操 作 人 员 干 预 系 统 的 运 行 ，调 整 工 作 参 数 。 在 工 业 现 场 环 境 的 干 扰 下 ，工 控 软 件 可 能 受 到 破 坏 ， 导致 工 业 控 制 系 统 失 控 ，其 表 现 是 ：① 干 扰 叠 加 在 模 拟 量 信 号 上 ， 导 致 模 拟 量 数 据 采 集 误 差 加 大 或 超 出 量 程 。 ② 由 于干 扰 导 致 主 频 晶 振 频 率 的 偏 离 和 不 稳 定 ，从 而 致 使 定 时器 ／ 计 数 器 的 中断 频 率 变 化 ， 引起 记 数 错 误 、 时 钟 异 常 。③ 通 讯 时 序 的异 常 或 干 扰 信 号 的叠 加 ，都会 引起 通讯不 正常 。④程序计数 器Ｐ ｃ 值 改变 ： 被 干 扰 后 的Ｐ Ｃ 值 是 随机 的 ， 因 此 引 起 程 序 执 行 混 乱 ；输 入 ／ 输出 接 口状 态 受 到 干 扰 ，造 成 控 制 状 态 混 乱 ， 系 统 发 生 “ 死锁 ”； Ｒ Ａ Ｍ 数 据 区受 到干 扰 ， 导致 Ｒ Ａ Ｍ 区数据改变或丢失。
以 单 片 机 为核 心 的 工 控 计 算 机 软 件 抗 干 扰 技 术 分 析
景军梅 ’ ２ （ １ ． 同济大学软件学 院 上 海 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ；２ ． 宁夏师 范学院 宁夏 固原 ７ ５ ６ ０ ０ ０ ） 摘 要 ：分析 以单 片机为核 心的工控 计算机软 件抗 电磁 干扰 途径和软件 执行 的结构特 点 ，介 绍软件编 制 中常 采取 的 自 监 视法 、互监视 法的 软件抗 干扰措 施 ，有效保 证工控 系统抗干扰 能力 。
１工控 计算机 软的结构 特点及 干扰途 径
在 不 同 的 工 控 系 统 中 ，软 件 虽然 完 成 的 功 能 不 同 ，但 就 其 结构 来说 ，一般 具有如下特 点：①实时响应 ：及 时处理控 制系 统 中的随机发 生事件 。②周期运 行：软件在初始 化完成后 ，随 之 进 入 主 程 序 循 环 运 行 。③ 中 断 响应 优 先 级 判 断 ： 优 先 响 应 高 优 先 级 中 断 请 求 。④ 中 断 嵌 套 ： 低 优 先 级 中 断执 行 过 程 中 ，可 以优 先 执 行 更 高 级 的 中 断 请 求 。⑤ 模 块 化 关 联 ： 软 件 由多 个 任 务 模 块 组 成 ，各 模 块 相 互 关 联 ，相 互 依 存 。⑥ 可 操 控 性 ：允 许 操 作 人 员 干 预 系 统 的 运 行 ，调 整 工 作 参 数 。 在 工 业 现 场 环 境 的 干 扰 下 ，工 控 软 件 可 能 受 到 破 坏 ， 导致 工 业 控 制 系 统 失 控 ，其 表 现 是 ：① 干 扰 叠 加 在 模 拟 量 信 号 上 ， 导 致 模 拟 量 数 据 采 集 误 差 加 大 或 超 出 量 程 。 ② 由 于干 扰 导 致 主 频 晶 振 频 率 的 偏 离 和 不 稳 定 ，从 而 致 使 定 时器 ／ 计 数 器 的 中断 频 率 变 化 ， 引起 记 数 错 误 、 时 钟 异 常 。③ 通 讯 时 序 的异 常 或 干 扰 信 号 的叠 加 ，都会 引起 通讯不 正常 。④程序计数 器Ｐ ｃ 值 改变 ： 被 干 扰 后 的Ｐ Ｃ 值 是 随机 的 ， 因 此 引 起 程 序 执 行 混 乱 ；输 入 ／ 输出 接 口状 态 受 到 干 扰 ，造 成 控 制 状 态 混 乱 ， 系 统 发 生 “ 死锁 ”； Ｒ Ａ Ｍ 数 据 区受 到干 扰 ， 导致 Ｒ Ａ Ｍ 区数据改变或丢失。
软件的抗干扰技术
容 量 越太 、系统 功 耗越 小 ， Ｕ 可利 用的 时 间就 越 长 ，一 般
可达 到毫秒 级 ，程 序 应该 能完成 一 些必 要的 保 护工作 。
当 系统恢 复供 电后 ，掉 电保 护现 场的 恢复是 系统 软 件
的 一个 重要 工作 ，包括 判 断是 否发 生掉 电保 护 、 数据 是否 还 有 效和恢 复现 场 等工 作 。 判 断是 否发 生掉 电保 护的 目的 是 区别正 常关 机 和掉 电 保 护关机 ，若 是前 者就 没有 必 要恢 复现 场 了 。 个工 作要 这 从 系统 关机 的软 硬件 结构 谈起 ，对拥有 掉 电保 护装置 叉 要 与正 常关机 区别 的系统 ，关机 就不是 一个 简单 的关电源 了 ， 在 关机 时必 须给 ＣＰＵ一 个信 息 ，其 中的 一种 方案 是 采用 软 关机” 的方 法 ， 过 一个 按键 通 知系 统 关机 ，由 ＣＰＵ 通 完成 断 电工作 并 设定 正常 关机 标 志 。不论 是关 机 标志 还是 掉 电标 志 ， 都 不应 是 一位标 志的 置 位 或清 零 ， 而 应该 是
根 据 电磁兼容 性 设计 ，微 机 化仪 表在 结构 上必 须采 取 足够 的硬件 抗干扰 措施 ，以保证微机 系 统不受 干扰 的影 响 但由 于 微机 系 统一旦 受 干扰 ，后 果将 非 常严 重 ，所 以 ， 在 设 计 实 际系 统时 ， 均考 虑 万 一出现 干 扰 时 ， 微机 系统 自 身 的抵 御措 施 。
寝棒抗司抗的工作主要集中在 Ｃ Ｕ抗干扰技术和输 ＝ Ｐ
ｒ
＾ 输 的抗 千 扰技 术 两个方 面 。前 者 主要是 抵 御 园干扰 造
成 的 程序 “ 飞 ”，后 者 主要是 消 除信 号 中的 干 扰 以提 高 跑
单片机测控系统软件抗干扰技术
一
开机 后首先对 单片机系统的硬件及软件状态进行检 测， 只有各 项检查 均正常， 序方能继续执行， 程 一旦发现不正常 就进行相 应的处理 。开机 自检程序通常包 括对 ＲＭ Ｒ Ｍ ／ Ａ 、 Ｏ 、Ｉ ０口状态及其他接 口电路的检测 。以检测 ＲＭ为例 ，实 际操 Ａ 作是向ＲＭ Ａ单元写 “Ｏ ”读 出也应为“Ｏ”再 向其写 “Ｆ ” ＯＨ， ＯＨ ， ＦＨ， 读出也应为 “Ｆ” ＦＨ 。如果 ＲＭ Ａ 单元读 写出错，应 给出 ＲＭ Ａ出 错提示 （ 如声光报警等） ，并转入错误处理程序 。 ２ 掉电保护 电网瞬间断电或电压突然下降， 将使微机系统陷入混乱 状态 。 当电 网电压恢复正常后， 微机系统难 以恢复正常状态 ， 处理这一类事故的有效方法就是采用掉电保护， 即把硬件电 路预先检测到的掉电信号加到单片机的外部中断输入端。 软 件中将掉电中断规定为高级中断， 使系统能及时对掉电作出 反应 。在掉电 中断子程序 中，首先进行现场保护 ，把当时的 重要状态参数 、 中间结果一一从片外ＲＭ Ａ 中调入单片机 的ＲＭ Ａ 中，某些 ＳＲ 内容也调入到 片内通用 ＲＭ Ｆ的 Ａ 中。其次是对 有 关设备作 出妥善处理， 使外设处于 非工 作状 态等。 后必 须 最 在 片内 Ｒ Ｍ Ａ 的某一个 或两 个单元作 上特 定标 记，例 如存 入 ＯＦ 或４ Ｈ 类的代码 ，作为掉电标记。 该注意的是，掉 ＦＨ ４ 之 应 电后外 围电路失 电，但 Ｃ Ｕ不能失电，以保持 ＲＭ中内容不 Ｐ Ａ 变，故 Ｃ Ｕ Ｐ 应有一套 备用电源 。如 ＣＯ 型 ８ Ｃ １ 片执行一 ＭＳ ０３ 芯 条 Ｏ ＬＰ Ｏ ，＃ ２ 的指令后 即可进入掉 电工作状态。 Ｒ ＣＮ ０Ｈ ３ 睡眠抗千扰 ＣＯ 型 ８Ｃ １ ＭＳ ０３ 通过执行 Ｏ ＬＰＯ，≠ ｌ 还 可以进入 睡 Ｒ ＣＮ ≠ Ｈ ｏ 眠状态，只有定时 ／ 计数系统和 中断系统 处于工作状态 。 这
开机 后首先对 单片机系统的硬件及软件状态进行检 测， 只有各 项检查 均正常， 序方能继续执行， 程 一旦发现不正常 就进行相 应的处理 。开机 自检程序通常包 括对 ＲＭ Ｒ Ｍ ／ Ａ 、 Ｏ 、Ｉ ０口状态及其他接 口电路的检测 。以检测 ＲＭ为例 ，实 际操 Ａ 作是向ＲＭ Ａ单元写 “Ｏ ”读 出也应为“Ｏ”再 向其写 “Ｆ ” ＯＨ， ＯＨ ， ＦＨ， 读出也应为 “Ｆ” ＦＨ 。如果 ＲＭ Ａ 单元读 写出错，应 给出 ＲＭ Ａ出 错提示 （ 如声光报警等） ，并转入错误处理程序 。 ２ 掉电保护 电网瞬间断电或电压突然下降， 将使微机系统陷入混乱 状态 。 当电 网电压恢复正常后， 微机系统难 以恢复正常状态 ， 处理这一类事故的有效方法就是采用掉电保护， 即把硬件电 路预先检测到的掉电信号加到单片机的外部中断输入端。 软 件中将掉电中断规定为高级中断， 使系统能及时对掉电作出 反应 。在掉电 中断子程序 中，首先进行现场保护 ，把当时的 重要状态参数 、 中间结果一一从片外ＲＭ Ａ 中调入单片机 的ＲＭ Ａ 中，某些 ＳＲ 内容也调入到 片内通用 ＲＭ Ｆ的 Ａ 中。其次是对 有 关设备作 出妥善处理， 使外设处于 非工 作状 态等。 后必 须 最 在 片内 Ｒ Ｍ Ａ 的某一个 或两 个单元作 上特 定标 记，例 如存 入 ＯＦ 或４ Ｈ 类的代码 ，作为掉电标记。 该注意的是，掉 ＦＨ ４ 之 应 电后外 围电路失 电，但 Ｃ Ｕ不能失电，以保持 ＲＭ中内容不 Ｐ Ａ 变，故 Ｃ Ｕ Ｐ 应有一套 备用电源 。如 ＣＯ 型 ８ Ｃ １ 片执行一 ＭＳ ０３ 芯 条 Ｏ ＬＰ Ｏ ，＃ ２ 的指令后 即可进入掉 电工作状态。 Ｒ ＣＮ ０Ｈ ３ 睡眠抗千扰 ＣＯ 型 ８Ｃ １ ＭＳ ０３ 通过执行 Ｏ ＬＰＯ，≠ ｌ 还 可以进入 睡 Ｒ ＣＮ ≠ Ｈ ｏ 眠状态，只有定时 ／ 计数系统和 中断系统 处于工作状态 。 这
软件的一般抗干扰措施有哪些
软件的一般抗干扰措施有哪些随着信息技术的不断发展，软件已经成为了人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
然而，由于各种外部因素的影响，软件在运行过程中常常会受到各种干扰，从而导致系统崩溃、数据丢失等问题。
为了保证软件系统的稳定运行，我们需要采取一些抗干扰措施来保护软件系统的稳定性和可靠性。
一般来说，软件的抗干扰措施可以分为硬件层面和软件层面两个方面。
在硬件层面，我们可以通过采用一些硬件设备来保护软件系统，比如使用防火墙、UPS电源等设备来防止外部干扰对软件系统的影响。
而在软件层面，我们可以通过一些技术手段来提高软件系统的抗干扰能力，比如采用数据备份、数据加密、错误检测和纠正等技术来保护软件系统的稳定性和可靠性。
首先，数据备份是软件系统抗干扰的重要手段之一。
通过定期对软件系统的数据进行备份，可以在系统受到干扰时及时恢复数据，避免数据丢失对系统造成的影响。
同时，备份数据还可以用于系统升级和迁移，保证系统的稳定和可靠运行。
其次，数据加密也是软件系统抗干扰的重要手段之一。
通过对系统中的重要数据进行加密处理，可以有效防止外部干扰对数据的窃取和篡改，保护数据的安全性和完整性，从而确保系统的稳定运行。
另外，错误检测和纠正技术也是软件系统抗干扰的重要手段之一。
通过在系统中引入一些错误检测和纠正的机制，可以及时发现和纠正系统中的错误，避免错误对系统造成的影响，保证系统的稳定性和可靠性。
除了以上几种常见的抗干扰措施外，还有一些其他的技术手段可以用于提高软件系统的抗干扰能力，比如采用容错技术、并行处理技术等。
通过引入这些技术手段，可以提高软件系统的容错能力和并发处理能力，从而提高系统的稳定性和可靠性。
总的来说，软件系统在面对各种外部干扰时，需要采取一系列的抗干扰措施来保护系统的稳定性和可靠性。
通过在硬件层面和软件层面采取一些技术手段，可以有效提高软件系统的抗干扰能力，保证系统的稳定运行。
同时，随着信息技术的不断发展，我们还需要不断研究和探索新的抗干扰技术，以应对日益复杂的外部干扰环境，保障软件系统的稳定性和可靠性。
软件的一般抗干扰措施是什么
软件的一般抗干扰措施是什么随着科技的不断发展，软件在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，软件在运行过程中常常会受到各种干扰，这些干扰可能会导致软件运行出现问题甚至崩溃。
因此，为了保证软件的稳定运行，我们需要采取一系列的抗干扰措施。
本文将介绍软件的一般抗干扰措施是什么，并对其进行详细解析。
首先，软件的一般抗干扰措施包括但不限于以下几点：1. 异常处理，软件在运行过程中可能会出现各种异常情况，比如输入错误、网络中断、硬件故障等。
为了保证软件的稳定运行，我们需要在软件中加入相应的异常处理机制，及时捕获并处理这些异常情况，避免因为异常情况导致软件的崩溃。
2. 数据校验，数据在软件中起着至关重要的作用，因此我们需要对输入的数据进行严格的校验，避免因为恶意输入或者错误输入导致软件的异常运行。
同时，在软件的运行过程中，我们也需要对数据进行定期的校验，确保数据的完整性和正确性。
3. 安全防护，软件在运行过程中可能会受到各种安全威胁，比如病毒攻击、黑客入侵等。
因此，我们需要在软件中加入相应的安全防护机制，保护软件不受到外部的攻击和干扰。
4. 性能优化，软件的性能直接影响着软件的稳定运行，因此我们需要对软件的性能进行优化，提高软件的运行效率和稳定性。
比如，我们可以采用缓存技术、并发编程等方法来提高软件的性能。
5. 系统监控，为了及时发现软件的异常情况，我们需要在软件中加入相应的系统监控机制，实时监控软件的运行状态，及时发现并处理软件的异常情况。
以上就是软件的一般抗干扰措施，下面我们将对这些措施进行详细解析。
首先，异常处理是软件抗干扰的重要手段之一。
在软件的开发过程中，我们需要对可能出现的异常情况进行充分的分析和预测，然后在软件中加入相应的异常处理机制。
比如，我们可以使用try-catch语句来捕获并处理异常情况，保证软件在出现异常情况时能够正常运行。
另外，我们还可以使用日志系统来记录软件的异常情况，方便开发人员及时定位并解决异常问题。
单片机在应用中的软件抗干扰技术
０ 引 言
单 片机 在工 业 、 防等 领 域 应 用 极 为广 泛 。然 国
１ 指 令 冗余 技 术
Ａ８ Ｔ９系列 单 片 机 所 有 指 令 不 超过 ３个 字节 ． Ｃ Ｕ取 指令 过程 是先 取操 作码 后 取操 作数 Ｃ Ｕ复 Ｐ Ｐ
而单 片机 的工作 环 境往 往 是很 恶 劣和 复 杂 的 ， 应 其 用 的可 靠性 和安 全性 就是 一个 非 常突 出 的问题 。单 片机在 应用 系统 中的抗干 扰 是一 个非 常重 要 的技 术 问题 ， 系统 工作 的可 靠性 、 全性 在很 大 程度上 决定 安 于抗 干扰 技 术 。硬 件 抗 干 扰 技术 除增 加 成 本 外 ， 它 只能抑 止某 个频 率 段 的干 扰 ， 许 多 情 况 下 应 用 系 在
指 令 冗余 技 术 是 采 取 在双 字 节 、 双字 节 指令 三
统中的抗干扰不可能完全依靠硬件来解决 。软件抗
干扰技 术 就成 为 应用 系统抗 干 扰技术 的一个 重要组 成部 分 。本 文从 Ａ ８ Ｔ ９系列单 片 机 应用 系统 设 计 的
角度来探讨几种主要的软件抗干扰技术 。
胡文彬等 基 于控制 系 统流程 的现代制 造 系统故 障诊
断方ｉ Ｊ ． 击［ 振动 ． 测试与诊 断 。９７ ６ ． １９ （ ）
［ １ ［ ３
２
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二
蒙 女广 西大学 机械工 程学 院副教 授 ，
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一 …
维普资讯
计 算机 ・Ｌ 用 Ｐ Ｃ应 和对系统 工作 状 态起 重要 作 用 的指令 ， 其 之前 插 在 入两条单 字 节 Ｎ Ｐ指令 或 重 写 上 这 些 指 令 。保 证 Ｏ 这些指 令 的正确 执行 。
单片机抗干扰措施
单片机抗干扰措施概述在单片机应用中，抗干扰是一个非常重要的问题。
由于电磁干扰的存在，单片机可能会受到干扰信号的影响，导致系统的性能下降甚至功能失效。
因此，为了确保单片机系统的稳定运行，需要采取一些抗干扰措施。
本文将介绍单片机常见的抗干扰措施，包括软件抗干扰措施和硬件抗干扰措施。
软件抗干扰措施1. 外部中断和定时中断技术外部中断是单片机接收外部信号的一种方式，通过设置中断触发条件，当接收到特定信号时触发中断处理程序。
通过使用外部中断技术，可以及时响应干扰信号的触发，进行干扰处理。
定时中断也是一种常见的抗干扰措施。
通过设置定时器，定时生成中断信号，进行对干扰信号的定时处理。
2. 硬件监控和重启单片机系统中，可以通过硬件监控电压、温度、电流等参数，并根据监控结果采取相应措施。
例如，如果电压过高或过低，可以通过监控电源电压的方式，自动重启系统，以恢复正常运行。
3. 硬件看门狗硬件看门狗是一种常见的抗干扰措施。
通过设置看门狗定时器，在预设时间内必须向看门狗喂狗，否则看门狗将复位单片机。
看门狗能够有效监控单片机运行，并在系统崩溃或运行异常时进行自动重启。
硬件抗干扰措施1. 接口屏蔽和过滤对于单片机与外部设备接口，可以通过屏蔽和过滤的方式降低干扰信号的影响。
接口屏蔽是通过在接口线上添加屏蔽层，减少干扰信号对于单片机的干扰。
常见的屏蔽层材料包括金属层、导电胶和导电纤维等。
接口过滤是通过添加滤波器或滤波电路，降低接口信号中的干扰成分。
常见的滤波器包括低通滤波器和带阻滤波器等。
2. 地线设计在单片机系统中，地线设计也是一个重要的抗干扰措施。
合理地划分地线，避免地线回路产生环形，可以有效减少共模干扰。
3. 电源干扰削弱技术电源干扰是单片机系统中常见的干扰源之一。
为了降低电源干扰，可以采取以下措施：•过滤电源线，加装滤波电容和滤波电阻，降低电源中的高频干扰成分。
•使用稳压器或电源滤波器，确保电源稳定，并降低电源线上的干扰噪声。
嵌入式系统软件抗干扰技术
单片机系统发展的必经阶段． 软件抗干扰的设置前提条件概括为以下三个方面…． （） １ 在干扰作用下 ， 微机系统硬件部分不会受到任何损坏 ， 或易损坏部分设 置有监测状态可供查询． （） ２ 程序区不会受干扰侵害． 系统的程序及重要常数不会 因干扰侵入而变化． （ ） Ａ 区中的重要数据不被破坏 ， ３Ｒ Ｍ 或虽被破坏但可以重新建立．
关键词 ： 嵌入 式系统 ； 软件 ； 抗干扰 ； 自诊断 中图分类号 ：Ｆ １ ．６ Ｔ ３ １５ 文献标识码 ： Ａ 文 章编号 ：６ ３—１２ ２０ ０ ０ ４ ０ １７ ６ Ｘ（０ ６）４— ０ ６— ４
计算机技术发展到今天 ， 产生了两大分支 ： 一类是满足高速计算 的通用计算 机系统 ， 另一类是面向工
结果． 在工程应用程序设计中 ， 采用汇编语 言要 比高级语 言更具有实时 眭． （） ３ 足够 的时序裕度． 时序是程序设计中必须考虑的问题 ．
２ 软件抗 干扰 的特点和前提条件
由于软件抗 干扰 的特殊性 ， 嵌入式系统 的软件抗干扰技术与硬件抗干扰技术有着很大的不 同， 其特点 主要表现在 以下几个方面．
软件的可靠性 ， 减少软件错误的发生 ， 并且在发生软件错误的情况下仍能使系统恢复正常运行．
１ 嵌 入式 系统软件 的基本 要求
软件的可靠性问题常常容易被人们忽视 ， 但随着嵌入式测控系统越来越复杂 ， 工作环境干扰越来越严 重， 软件可靠性问题逐渐为人们所重视． 软件的可靠性问题虽然和硬件 的可靠性 问题不尽相 同， 在基 于单
（） １ 软件抗干扰的两个作用． 在两种情况下需要应用软件抗 干扰 ： 一种情况是 为了提高 系统 的效能 、
： 省硬件 ， 用软件的功能去代替硬件 ； 另一种情况是用软件 去解决硬件解决不 了的问题．
关键词 ： 嵌入 式系统 ； 软件 ； 抗干扰 ； 自诊断 中图分类号 ：Ｆ １ ．６ Ｔ ３ １５ 文献标识码 ： Ａ 文 章编号 ：６ ３—１２ ２０ ０ ０ ４ ０ １７ ６ Ｘ（０ ６）４— ０ ６— ４
计算机技术发展到今天 ， 产生了两大分支 ： 一类是满足高速计算 的通用计算 机系统 ， 另一类是面向工
结果． 在工程应用程序设计中 ， 采用汇编语 言要 比高级语 言更具有实时 眭． （） ３ 足够 的时序裕度． 时序是程序设计中必须考虑的问题 ．
２ 软件抗 干扰 的特点和前提条件
由于软件抗 干扰 的特殊性 ， 嵌入式系统 的软件抗干扰技术与硬件抗干扰技术有着很大的不 同， 其特点 主要表现在 以下几个方面．
软件的可靠性 ， 减少软件错误的发生 ， 并且在发生软件错误的情况下仍能使系统恢复正常运行．
１ 嵌 入式 系统软件 的基本 要求
软件的可靠性问题常常容易被人们忽视 ， 但随着嵌入式测控系统越来越复杂 ， 工作环境干扰越来越严 重， 软件可靠性问题逐渐为人们所重视． 软件的可靠性问题虽然和硬件 的可靠性 问题不尽相 同， 在基 于单
（） １ 软件抗干扰的两个作用． 在两种情况下需要应用软件抗 干扰 ： 一种情况是 为了提高 系统 的效能 、
： 省硬件 ， 用软件的功能去代替硬件 ； 另一种情况是用软件 去解决硬件解决不 了的问题．
软件抗干扰技术在工控系统中的应用
上 避免 和 减 轻这 些 意外 事 故 的后 果 软 件 抗 干 扰 技 术 就 是 利 用 或 出现 死 循 环 ，于 是就 跳 转 到 机 器 的 重启 动人 口 ．重 新恢 复运 软 件运 行 过程 中对 自己进 行 自监 视 ．和 工 控 网 络 中 各 机 器 问 的 行 。 用这 个 方 法 ， 果 设 计 得 当 的话 ， 非 常 有效 的。 们 多年 使 如 是 我 互 监视 ， 督 和判 断 工控 机 是 否 出错 或 失效 的一 个 方 法 是 的经 验 是 ： 来 这 主循 环 程 序 被 干扰 跑 飞 可 能 性 最 大 ， 中断 服 务 程序 越 工 控 系 统 抗 干 扰 的 最 后 一 道 屏 障 工 业 控 制 机 抗 干 扰 技 术 主 短小 越 不 易 跑 飞 主循 环 程 序 和 中 断服 务 程 序 以及 中 断服 务 程 要包含 ： 电源抗干扰技术 ： ① ②屏 蔽和接地抗干扰技术 ： 输）／ 序 之 间的 相 互 监视 ． 当 多设 计 几 个 监视 对 会 更好 ③ ｋ 应 ３随时 校 验 程 序代 码 的正 确 性 输 出通道抗干扰技术 ； ④通信抗干扰技 术 ： 软件抗干 扰技 术 。 １ ⑤ Ｉ 本 文主 要讨 论 软 件抗 干 扰技 术 工 业 控 制计 算 机 的 实 时 控 制 程 序代 码 通 常 都 采 用 Ｅ Ｒ Ｍ Ｐ０ １ 工 控计 算 机 实 时控 制 软件 运 行 过 程 中 的 自监 视 法 ． 固化 运 行 ， 般 不 易 发生 被 改 写 的 情 况 。 但成 年 累 月 运 行 ， 们 一 我 自监 视 法 是 工 业 控 制 计 算 机 自 己 对 自己 的 运 行 状 态 的 监 有 时 也 会 发 现极 个 别 的 单 元 出错 其 原 因 可 能 是芯 片质 量 问 题 视 。 某 些 类 型 的 工 控 机 Ｃ Ｕ 内部 具 有 Ｗａ ｈ ０ ｉ ｅ ，例 如 或 者 因 静 电 、 击 干扰 等 造 成 的 改 写 。程 序 出错 了 ， Ｐ ｔ ｄｇＴｍ ｒ ｃ 雷 将直 接 造 成
软件抗干扰技术
据这些 Ｒ Ｍ单元的内容去刷新 ｌ 。 Ａ ／ ｎ Ｏ ２重 复输 出 ）
一
为 防止 输 出 口的状 态 发 生 改 变 ，可 在 程 序 中周 期 性 地 添 加 输 出端 口刷 新 指 令 ， 而 降 低 干 扰 对 输 口状 态 的 影 响 ， 从 这 是 提 高 输 出端 ｒ稳 定 性 的 有 效 措施 之一 。 这 需 在 程 序 中 指 定 ＿ Ｉ Ｒ Ｍ 单 元 存 储 输 出 口当 时应 处 的状 态 ， 程 序 运 行 过 程 中根 Ａ 在
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａｓ ａ ｓ ｅ ｆｔ ｅ ｒ ｓ ｓｉｇ ｎｅｒ ｒ ｃｅ ｔ ｃ ｎ ｏ Ｎ ａ ｐ ｃｔｏ ｈ ｅ ｉｔ ｎ ｉ ｔ ｆ ｅｎ ｅ ｈ ｏｌｇｙｓ ｆ ａ ｅ ｔ ｈｎ ｏ ｙ ｏ ｅｓｓｉ ｇ ｉｔ ｒ ｅｎ ｅ ｉ ｅｎｇ ｒ ． ｅ ｏ ｔ ｒ ｅ ｗ ｃ ｏｌ ｇ ｒ ｉ ｎ ｎ ｅ ｆ ｆ ｔ ｅｒ ｃ ｓ ｂ ｉ ｅ ｇ ｄｅ ｏ ｅ ａ ｄ ｎ ｅ ｉ ｐ ｒａ ｔ ｏｒｔ ｅｘｂ ｅｄｅ ｉ ｎｎｇ ｓ ｉｇ ｈ ｄ ａｒ ｄ ｍ ｒ ｎ ｒｏｒ ｍ ｏ ｔ ｎ ｓｆ ｉｌ ｓ ｇ ｉ ，ａｖｎ ａｒ ｗａｒ ｏｕ ｃ ｓ ｎ ｃ ｎ ｅ ｉ ｎ ｅ ａ ｉ ｅ ａ ｔ — ｆ ｉ ｌ ｅｒ ｅｓ ｒ ｅ ｕ ｅ ａ ｄ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔ ｏｐ ｒ ｔ ｎ ｏ Ｔｈ ｒ — ｉ ｅｅ ｂｒ ｆ ｒ ｓ ｎｔ ｅ ｅ ａｌ ｎ ｓ ｏ ｅ ｈ ｄｓａｎ ｉｃ ｐｅｓｏ ｈ ｏ ｍ ａｎ ａ ｐｅ ｔ ｆｓ ｔ ａ ｅ ｔ ｃ ｎｏｏ ｅｓｓｉ ｇ ｉ — ｌ ｉ ｌ ｐ ｅ ｅ ｓ ｓ ｖ ｒ ｄ ｍ ｔ ｏ ｄ ｐｒ ｉ ｌ ｆｔ ｅ ｔ ｉ ｓ ｃ ｓ ｏ ｏｆ ｒ ｅ ｈ ｌｇｙ ｏ ｒ ｉｔ ｎ ｅｙ ｋｉ ｆ ｎ ｗ ｗ ｆ ｎ ｔ ｅ ｅ ｃｅｒ ｉ ｌｇ ｉｔ ｒｅ ｅ ｃ ｅ ｒｎ ： ｅｓｓ 兀 ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ＣＰＵ ａ ０ ． ｈｃ ｒ ｉ ｉｃ ｎ ｒ ｃ ｉｅ ｔ ｎ ｆ ｎｄ Ｉ ｗ ｉｈ ａ ｅ ｓｇｎｆ ａ ｔｉ ｐ ａ ｔｃ ／ ｉ ｎ
一
为 防止 输 出 口的状 态 发 生 改 变 ，可 在 程 序 中周 期 性 地 添 加 输 出端 口刷 新 指 令 ， 而 降 低 干 扰 对 输 口状 态 的 影 响 ， 从 这 是 提 高 输 出端 ｒ稳 定 性 的 有 效 措施 之一 。 这 需 在 程 序 中 指 定 ＿ Ｉ Ｒ Ｍ 单 元 存 储 输 出 口当 时应 处 的状 态 ， 程 序 运 行 过 程 中根 Ａ 在
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单片机软件抗干扰技术分析与设计
ＮＯ Ｐ
ＮＯＰ
虽然这部分 内容是整个程序设计的主体 ， 但并不意味着这 就是 主程序部分 ， 主程序一般 只用来构成 整个 流程 的框架 ， 各部分 功能还是要通过设计不同的子程序来分别完成 。 １ ３ 保证 正常响应 的惟一性输 出 ． 要抑制所有非正常响应 ， 即使 出现非正常 响应 ， 能实现 也
安全性包容 。
Ｌ ＭＰＥ ＯＲ； Ｉ ＲＲ
作者 简介 ： 晓华 ， ， ７ 年 １ 出生 ，０７ 翟 男 １ １ ２月 ９ ２０ 年毕业 于太
Ｅ Ｒ Ｒ为引导程 序入 Ｅ地 址 ， 照程序 设置 要求 也可 以 ＲＯ ｌ 按 为复位程序入 口地址 ０ ０Ｈ。 ００ 在单片机系统 中不 能随意放 置“ 软件陷井” 否则会 打断程 ， 序的正常流程 ， 造成程序执行紊乱 ， 一般可 以在空 白的 Ｅ Ｒ Ｍ ＰＯ
分为 ３ 部分 。 个
Ｍ Ｕ再进行复位 ， 对外 围元 件进行 初始化 。例 如当 ＭＣ Ｃ 并 Ｕ扩 展 ８５ ，１５８５ 、２ ５等可 编程元 件时 ， 用 的连 接方 式 １５时 ８５／１６ ８５ 采 为 Ｍ Ｕ和外围元 件共 用一个复位端子 ， Ｃ 由于复位时序的差异 ， 可能会 出现 ＭＣ Ｕ先 复位 ， 对 ８５ 并 ２５初始 化 ， 后 ８ ５才开 始 之 ５ ２ 复位 ， 又将初始化状 态破坏掉 。解 决的办法 一般有两种 ： 是 一 Ｍ Ｕ上 电后延 迟 复位 ， Ｃ 当外 围元 件 复位 之 后 ， Ｕ再进 行 复 ＭＣ 位； 二是如果确认 Ｍ Ｕ对该元件 的初始化是完全初 始化时（ Ｃ 针
１２ 过 程 空 间 的 可 靠性 运 行 设 计 ． 也就是程序 的数据处理 、 数据显示 、 数据存储可靠性设计。
软件陷阱就是用一条引导指令 ， 该指令强行将捕获的程 序 引向错误处理程 序或复位 地址 ０ ０Ｈ。具 体地讲 就是 在单 片 ００ 机执行程序过程 中， 如果受到某种干扰 ， 出现程序执行错误 ， 而 导致程序跑飞或者陷入死循环时 ， 了能将“ 飞” 为 跑 的程 序引入 常规运行 ， 即将 Ｐ Ｃ值 引入错 误 处理 程 序首 地址 或 复位 地址
ＮＯＰ
虽然这部分 内容是整个程序设计的主体 ， 但并不意味着这 就是 主程序部分 ， 主程序一般 只用来构成 整个 流程 的框架 ， 各部分 功能还是要通过设计不同的子程序来分别完成 。 １ ３ 保证 正常响应 的惟一性输 出 ． 要抑制所有非正常响应 ， 即使 出现非正常 响应 ， 能实现 也
安全性包容 。
Ｌ ＭＰＥ ＯＲ； Ｉ ＲＲ
作者 简介 ： 晓华 ， ， ７ 年 １ 出生 ，０７ 翟 男 １ １ ２月 ９ ２０ 年毕业 于太
Ｅ Ｒ Ｒ为引导程 序入 Ｅ地 址 ， 照程序 设置 要求 也可 以 ＲＯ ｌ 按 为复位程序入 口地址 ０ ０Ｈ。 ００ 在单片机系统 中不 能随意放 置“ 软件陷井” 否则会 打断程 ， 序的正常流程 ， 造成程序执行紊乱 ， 一般可 以在空 白的 Ｅ Ｒ Ｍ ＰＯ
分为 ３ 部分 。 个
Ｍ Ｕ再进行复位 ， 对外 围元 件进行 初始化 。例 如当 ＭＣ Ｃ 并 Ｕ扩 展 ８５ ，１５８５ 、２ ５等可 编程元 件时 ， 用 的连 接方 式 １５时 ８５／１６ ８５ 采 为 Ｍ Ｕ和外围元 件共 用一个复位端子 ， Ｃ 由于复位时序的差异 ， 可能会 出现 ＭＣ Ｕ先 复位 ， 对 ８５ 并 ２５初始 化 ， 后 ８ ５才开 始 之 ５ ２ 复位 ， 又将初始化状 态破坏掉 。解 决的办法 一般有两种 ： 是 一 Ｍ Ｕ上 电后延 迟 复位 ， Ｃ 当外 围元 件 复位 之 后 ， Ｕ再进 行 复 ＭＣ 位； 二是如果确认 Ｍ Ｕ对该元件 的初始化是完全初 始化时（ Ｃ 针
１２ 过 程 空 间 的 可 靠性 运 行 设 计 ． 也就是程序 的数据处理 、 数据显示 、 数据存储可靠性设计。
软件陷阱就是用一条引导指令 ， 该指令强行将捕获的程 序 引向错误处理程 序或复位 地址 ０ ０Ｈ。具 体地讲 就是 在单 片 ００ 机执行程序过程 中， 如果受到某种干扰 ， 出现程序执行错误 ， 而 导致程序跑飞或者陷入死循环时 ， 了能将“ 飞” 为 跑 的程 序引入 常规运行 ， 即将 Ｐ Ｃ值 引入错 误 处理 程 序首 地址 或 复位 地址
浅谈单片机应用系统软件抗干扰技术
是来 自系统外部其它电气设备产生 的干扰。 这些干扰大致分为 四类 ： （ 一）
的时间处于睡眠状态 ， 从而使 Ｃ Ｐ Ｕ受到随机的干扰大大减少。
（ 四 ）软件 “ 看 门狗”技术 ：也称为程序运行监视系统 ，当指令冗
放 电干扰 ； （ 二） 高频震荡干扰 ； （ 三） 浪涌干扰 ； （ 四） 电磁干扰 。这些 干扰对单片机造成 的影响主要有 ： 数据采集误差增大；控制状态失灵 ； 数据受干扰发生变化 ； 程序运行失常。
行。
（ 二） 程序区受干扰后不会被破坏 。对于单片机应用系统表格 、常 数及程序固化在 Ｒ Ｏ Ｍ中 ，可以保证干扰后不被破坏 ，但对 于在 Ｒ Ａ Ｍ区 运行程序 的应用系统，就不能保证程序不被破坏 ，只能在干扰过后 ，重
新向Ｒ ＡＭ区调入程序。
参考文献
［ １ 】 何 立 民． 单片机 应用 系统设计 ［ Ｍ ］ ． 北京： 北京航 空航天 大学 出版
（ 一 ）受干扰后 ，单片机应用系统硬件部分不会受 到任何损坏 ，设 置有监测状态 ，可供查询 。
定时器溢出 ， 产生高优先级中断 ， 从而跳出 “ 死循环” 。 结 语 本文介绍了单片机应用系统软件抗干扰技术 ，由于软件设计灵活 ， 节省硬件资源 ，当应用 系统受到干扰而瘫痪时 ， 抗干扰软件则发挥作用 引导系统进入正轨 ， 从而提高系统的可靠性和稳定性 ，确保 系统正常运
社． １ ９ ９不能改变 ，即使改变也能恢复 。
三 、 单 片 机 应 用 系 统 软 件 抗 干 扰技 术
当单片机应用系统瘫痪或者不能正常工作时 ，通常可以通过手工复
［ ２ 】 吴黎明． 单片机原理及 应用技术 ［ Ｍ ］ ． 北京：科学 出版社． ２ ０ ０ ５ ． ［ ３ ］ 雷林均 ． 单片机控制装置 安装与调试 ［ Ｍ ］ ． 北 京：电子工业 出版
的时间处于睡眠状态 ， 从而使 Ｃ Ｐ Ｕ受到随机的干扰大大减少。
（ 四 ）软件 “ 看 门狗”技术 ：也称为程序运行监视系统 ，当指令冗
放 电干扰 ； （ 二） 高频震荡干扰 ； （ 三） 浪涌干扰 ； （ 四） 电磁干扰 。这些 干扰对单片机造成 的影响主要有 ： 数据采集误差增大；控制状态失灵 ； 数据受干扰发生变化 ； 程序运行失常。
行。
（ 二） 程序区受干扰后不会被破坏 。对于单片机应用系统表格 、常 数及程序固化在 Ｒ Ｏ Ｍ中 ，可以保证干扰后不被破坏 ，但对 于在 Ｒ Ａ Ｍ区 运行程序 的应用系统，就不能保证程序不被破坏 ，只能在干扰过后 ，重
新向Ｒ ＡＭ区调入程序。
参考文献
［ １ 】 何 立 民． 单片机 应用 系统设计 ［ Ｍ ］ ． 北京： 北京航 空航天 大学 出版
（ 一 ）受干扰后 ，单片机应用系统硬件部分不会受 到任何损坏 ，设 置有监测状态 ，可供查询 。
定时器溢出 ， 产生高优先级中断 ， 从而跳出 “ 死循环” 。 结 语 本文介绍了单片机应用系统软件抗干扰技术 ，由于软件设计灵活 ， 节省硬件资源 ，当应用 系统受到干扰而瘫痪时 ， 抗干扰软件则发挥作用 引导系统进入正轨 ， 从而提高系统的可靠性和稳定性 ，确保 系统正常运
社． １ ９ ９不能改变 ，即使改变也能恢复 。
三 、 单 片 机 应 用 系 统 软 件 抗 干 扰技 术
当单片机应用系统瘫痪或者不能正常工作时 ，通常可以通过手工复
［ ２ 】 吴黎明． 单片机原理及 应用技术 ［ Ｍ ］ ． 北京：科学 出版社． ２ ０ ０ ５ ． ［ ３ ］ 雷林均 ． 单片机控制装置 安装与调试 ［ Ｍ ］ ． 北 京：电子工业 出版
第6章--66-软件抗干扰技术
•中位值滤波法和平均值滤波法结合起来使用，滤波效果会更好。 即在每个采样周期，先用中位值滤波法得到m个滤波值，再对 这m个滤波值进行算术平均，得到可用的被测参数。也称为去 脉冲干扰平均值滤波法。
例：某压力仪表采样数据如下：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
24 25 20 27 24 60 24 25 26
输出设备是电位控制型还是同步锁存型，对干扰的敏感性相 差较大。前者有良好的抗“毛刺”干扰能力，后者不耐干扰，当 锁存线上出现干扰时，它就会盲目锁存当前的数据，也不管此时 数据是否有效。
6.6.3 CPU抗干扰技术
当干扰作用到CPU本身时，CPU将不能按正常状态执行程序， 从而引起混乱。
1、睡眠抗干扰
（1）限幅滤波：采用上、下限限幅，即 • 当y(n)≥yH时，则取y(n)=yH(上限值)； • 当y(n)≤yL时，则取y(n)=yL(下限值)； • 当yL＜y(n)＜yH时，则取y(n)。
（2）限速滤波(亦称限制变化率)：即 当|y(n)-y(n-1)|≤Δy0时，则取y(n); 当|y(n)-y(n-1)|＞Δy0时，则取y(n)=y(n-1)。 其中Δy0为两次相邻采样值之差的可能最大变化量。Δy0值
优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用，适用于波动频率 较高的场合。 缺点：相位滞后，灵敏度低。
6、其它滤波方法
（1）.去极值平均滤波
算术平均滤波不能将明显的偶然的脉冲干扰消除，只是 把其平均到采样结果中，从而降低了测量精度。去极值平均 滤波是对连续采样的 m 个数据进行比较，去掉其中的最 大值与最小值，然后计算余下的m-2 个数据的算术平均值。
1、算术平均值法
算术平均值法是对输入的N个采样数据xi(i=1～ N)，寻找这样一个y，使y与各采样值间的偏差的平方和 为最小，即
例：某压力仪表采样数据如下：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
24 25 20 27 24 60 24 25 26
输出设备是电位控制型还是同步锁存型，对干扰的敏感性相 差较大。前者有良好的抗“毛刺”干扰能力，后者不耐干扰，当 锁存线上出现干扰时，它就会盲目锁存当前的数据，也不管此时 数据是否有效。
6.6.3 CPU抗干扰技术
当干扰作用到CPU本身时，CPU将不能按正常状态执行程序， 从而引起混乱。
1、睡眠抗干扰
（1）限幅滤波：采用上、下限限幅，即 • 当y(n)≥yH时，则取y(n)=yH(上限值)； • 当y(n)≤yL时，则取y(n)=yL(下限值)； • 当yL＜y(n)＜yH时，则取y(n)。
（2）限速滤波(亦称限制变化率)：即 当|y(n)-y(n-1)|≤Δy0时，则取y(n); 当|y(n)-y(n-1)|＞Δy0时，则取y(n)=y(n-1)。 其中Δy0为两次相邻采样值之差的可能最大变化量。Δy0值
优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用，适用于波动频率 较高的场合。 缺点：相位滞后，灵敏度低。
6、其它滤波方法
（1）.去极值平均滤波
算术平均滤波不能将明显的偶然的脉冲干扰消除，只是 把其平均到采样结果中，从而降低了测量精度。去极值平均 滤波是对连续采样的 m 个数据进行比较，去掉其中的最 大值与最小值，然后计算余下的m-2 个数据的算术平均值。
1、算术平均值法
算术平均值法是对输入的N个采样数据xi(i=1～ N)，寻找这样一个y，使y与各采样值间的偏差的平方和 为最小，即
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