单片机软件抗干扰方法
单片机系统抗干扰技术措施
单片机系统抗干扰技术措施徐本升(七煤(集团)公司社保局，黑龙江七台河154600)廛屉科夔[}商要]单片机系统主要由信号检测部分、信号处理及控制部分、控制信号驱动部分、拳统零毒部分、显示部分组成。
干扰的种类主要来自系统内部元器件在系统中的状态和系统外部其它电气设备产生的干抚。
硬件抗干扰措施是电潺的抗干扰设计，屏蔽抗干技技术，双绞线及光纤的使用，去耦电路。
软件抗干就措-旌旋出错处理程序，建立软件陷阱，使用空操作指令。
‘‘、联蠢建i司]单片机；系统；抗干扰技术‘，单片机应用系统的硬件电路构成比较复杂、所用元件品种繁多，有的工作场所环境比较差，由于这些原因，为了保证单片机应用系统能够在各种环境下能正常运行，系统的抗干扰性就是一个非常重要的指标。
抗干扰就是针对干扰产生的性质、传播途径、侵入的位置和侵入的形式，采取相应的方法消除干扰源，抑制干扰传播途径，减弱电路或元件对噪声干扰的敏感性，使单片机系统能在线正常、稳定地运行。
1单片机系统的组成一个单片机应用系统的硬件电路是由如下几个部分构成的：1)信号检测部分：2)信号处理及控制部分：3)控制信号驱动部分；4)系统交互部分；5)显示部分。
由此可见一个单片机应用系统的成分是相当复杂的，从各种类型的传感器到名目繁多的各种继电器接触器、电磁阀，从类型繁多的集成电路到各种各样的耦合器件、执行部件、显示器件等。
2干扰的种类干扰就是叠加在有用信号上的不需要的信号。
是影响路正常工作的另一种噪声。
干扰以某种电信号的形式，通过一的渠道。
混入有用信号中侵人单片机系统，造成系统工作不稳定在各种实际环境中，干扰总是存在的，这些干扰能降低电子系统准确性甚至破坏其可靠性。
干扰有两种：一是来自系统内部元器件在工作时产生的干扰通过地址、电源线、信号线，分布电容和电感等传输，影响系统工状态。
二是来自系统外部其它电气设备产生的干扰。
通过传导辐射等途径影Ⅱ向单片机系统的正常工作。
干扰对单片机应用系统的作用有3个部位：1)输入系统。
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
单片机软件系统的抗干扰设计
式 中Ｑ为数字滤波系数； Ｘ ｎ 为第１ １ 次采样时的滤波 器输入 ； Ｙ ｎ 为第ｎ 次
采样 时的滤波器输 出； Ｙｎ — Ｉ 为第ｎ ＋ １ 次采样时的滤波器输 出。
滤波系数Ｑ＝Ａ Ｔ ／ Ｔ ｆ ＜ １ ，其中Ａ Ｔ 为采样周期 ： Ｔ 伪 数字滤波器的时间 系数 。 具体 的参数应通过实际运行选取适当数值 ， 使周期性噪声减至最弱或 全部消除。
字节，都能复位 。也可在程序区每隔一段 （ 如几十条指令） 连续安排三条 ＮｏＰ 于 旨 令。因为８ ０ ５ １ 指令字节最长为三字节。当程序失控 时， 只要不跳转 ， 指令连续执行， 就会运行ＮＯＰ ￣＇ 令， 就能使程序恢复正常。 ３ ． ２设置“ 看门狗” 。设置软件陷阱能解决一部分程序失控 问题， 但当程
科 学 论 坛
献 嗨与 蛄
单片机软件 系统的抗干扰设计
马卫滨 － 李艳华ｚ
（ １ ． 鹤煤技师学院； ２ ． 鹤煤新 闻中心 河南 鹤壁 ４ ５ ８ ０ ０ ０ ） 摘 要： 为了保证单片机产 品能够长期稳定、 可靠地工作 ， 在产 品设计 时必须对抗干扰 能力给 予足够 的重视， 尤其在软件方面， 而且很容易造成数据 采集误 差增大 ， 程序－ ‘ ‘ 飞走 ” 失控或陷入死循环等严重的后果。所以提 高单片机软件系统的抗干扰 能力是很有必要 的。 关键 词： 单片机 干扰 软件 滤波
特别是单片机产品。由于产品本 身比较复杂 ， 再加上工作环境比较恶劣 （ 如 温度和湿度高， 有振动和冲击， 空气中灰尘 多， 并含有腐蚀性气体 以及 电磁
场的干扰等） ， 同时还要受到使用条件 （ 包括 电源质量 、 运行条件、 维护条件 等） 的影响， 因而可以毫不夸张地说 ， 当代世界的干扰如同环境污染 一样 ， 正 危机着现代工业的各个方面。抗干扰方面的课题不但有许多实际问题要解 决， 而且有不少理论问题要探讨。 软件的抗干扰设计 是单片机应用系统的一个重要组成部分。干扰对单
如何解决单片机的抗干扰问题
如何解决单片机的抗干扰问题随着单片机的发展，单片机在家用电器、工业自动化、生产过程控制、智能仪器仪表等领域的应用越来越广泛。
然而处于同一电力系统中的各种电气设备通过电或磁的联系彼此紧密相连，相互影响，由于运行方式的改变，故障，开关操作等引起的电磁振荡会波及很多电气设备。
这对我们单片机系统的可靠性与安全性构成了极大的威胁。
单片机测控系统必须长期稳定、可靠运行，否则将导致控制误差加大，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大损失。
因此单片机的抗干扰问题已经成为不容忽视的问题。
1 干扰对单片机应用系统的影响1.1测量数据误差加大干扰侵入单片机系统测量单元模拟信号的输入通道，叠加在测量信号上，会使数据采集误差加大。
特别是检测一些微弱信号，干扰信号甚至淹没测量信号。
1.2 控制系统失灵单片机输出的控制信号通常依赖于某些条件的状态输入信号和对这些信号的逻辑处理结果。
若这些输入的状态信号受到干扰，引入虚假状态信息，将导致输出控制误差加大，甚至控制失灵。
1.3 影响单片机RAM存储器和E2PROM等在单片机系统中，程序及表格、数据存在程序存储器EPROM或FLASH中，避免了这些数据受干扰破坏。
但是，对于片内RAM、外扩RAM、E2PROM 中的数据都有可能受到外界干扰而变化。
1.4 程序运行失常外界的干扰有时导致机器频繁复位而影响程序的正常运行。
若外界干扰导致单片机程序计数器PC值的改变，则破坏了程序的正常运行。
由于受干扰后的PC 值是随机的，程序将执行一系列毫无意义的指令，最后进入“死循环”，这将使输出严重混乱或死机。
2 如何提高我们设备的抗干扰能力2.1 解决来自电源端的干扰。
浅谈单片机系统常用的软件抗干扰措施
除 了封 上述罩 片檄 内部 资源 造行榆测外 ， 系 封 统中其它的接几鼋路 ，比如搪展的 ＥＰ Ｏ Ｒ Ｍ、 ／ ＡＤ 蒋换鼋路 、外 接的傅感器 霞路等 ．均虑通遇软件造
行榆测，碓定是否存有故障。 － 祗有常上述各项榆查均能正常通遇， 才可缝绩 孰行程序 ，否则虑给 出相虑 的出错提示信息 。
容逐－￣／ 後得到的一侗数值 ，教值便祸禺校聪 ｕ ｍ 和 。Ｒ Ｍ 单元存 储 的是 程序 、常数和表格 。一 旦 Ｏ 程序 编窝完成 ，Ｒ Ｍ 中的 内容 就碓定 了 ，其 校黪 Ｏ 和也就是唯一的。若 Ｒ Ｍ 校黔和出错，虑给出聱 Ｏ 光或其它形式的 Ｒ Ｍ 出错提示信息， Ｏ 等待扇理Ｌ。 １ Ｊ ２２ 系统 Ｒ ． ＡＭ 罩 元的检 测 榆查 Ｒ Ｍ 蓿 商是否正 常 。常向 Ｒ Ｍ 单元窝 Ａ Ａ “０ ” ， 出磨届“０ ” ０Ｈ 畸 ０Ｈ ，再 向其 宿“Ｆ ” Ｆ Ｈ ，籀出 也 虑禺“Ｆ 。若 Ｒ Ｆ Ｈ” ＡＭ 罩元演 宿出错 ，愿给出罄 光或其它形式的 Ｒ Ｍ 出错提示信息 ．等待魔理。 Ａ 同畴 ，在寅陈 虑用畸 虑兹 注意 ，Ｒ Ｍ 中的重要 内 Ａ 容要分 匾存 放 ，并缨 常连行 比较榆 查 。 ２３ 系统 Ｉ 口戕熊 的检 测 ． ／ Ｏ 首先 ，虑碓定 系统的 Ｉ 几在待檄 晴愿虎 的状 ／ Ｏ 悲 ．然後梭 测罩 片楗 的 Ｉ 口在待楗状 憋下是 否正 ／ Ｏ 常 （ 是否有短路或阳路琨象等 ） ，若不正常 ， 也愿 给出出错提示信息 ，等待成理。
由于 Ｃ Ｕ取指令进 程是先 取操作碣 ，再取操作 数 ， Ｐ
凿Ｐ Ｃ受斡攫 出现 错误畴 ， 序便脱 靛正常轨道 “ 程 乱 ”（ 跑 ）。富其 “ ”落到某 竖字 箭指令 ，若
此 推 。它 的傻 黠在 于编程 ｆ 作筒 单 ，缺黠是降低 了数攮采集 的速 率 。 Ｊ
MCS-51单片机走飞的软件抗干扰方法研究
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｔ ｒ ｔ－ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｍ ｅｈ ｄ ｆ ｓ ａ ｃ ｎ Ｓ ｆｗａ ｅ Ａｎ ｉ ｉ ｔ ｒ ｅ ｅ ｃ ｔ ｏ ｓｏ Ｓ ｎ ｌｃ ｉ ＣＳ ５ ｎ ｗａ ｉ ｇｅ ｈ ｐ Ｍ － １ Ｒｕ ａ ｙ
ＦＥＮＧ ｉｎｇ ， Ｗ ＥＮ － ｈ ｎ 。 ＹＩＪ ａ － ｉ ｇ Ｊａ Ｒｕ ｃ ｕ ｉｎ ｂｎ ‘
（ ．ａｕｔ ｆｒ ａｏ Ｉｉ￣ｒ ｇ。 ｉ ｇｉ ｉ ｒｉ Ｓ ｉ ｃ ｄＴ ｃ ｎｌ ｙＧ ｍｈ ｕ３ １０ ｈｎ ； １Ｆ ｃｌ ｏ Ｉ ｏ ｍｔ ｎＥｌ ｎ ｉ Ｊ ｎ ｘＵｎｖ ｓ ｙ ｆ ｃｅ ｅ ｎ ｅｈ ｏｏ ， ａ ｏ ４ ０ ０Ｃ ｉａ ｙ ｆｎ ｉ ｇ ｎ ａ ｅ ｔｏ ｎ ａ ｇ
Ａｂ ｔａ ｔＴ ｅａ ｔｏｓｄｓ ｕ ｓｓｍｅｓｆ ａｅａ ｔ ｉｔｒ ｒｎ ｅｍｅ ｄ ｆ Ｃ ｉｃ ｎｒｎ ｂ ｅＴ ｅｍｅ ｄ ｅｐｓｎ ｓｒ ｃ ： ｈ ｎｈ ｒ ｉｃ ｓ ｏ ｏｔ ｒ ｎｉ ｎｅｆ ｅ ｃ ￣ｏ ｓ ｎ ｏ ｔ ａ ｌ． ￥ｏ ｓｈ ｌ ｉ— ｗ — ｅ ｏＰ ｏ ｈ
维普资讯
第２卷 期 ７ 第１
江西理 工大学学报
ｖ．。 １ 。７ １ №． ２
２００６年 ２月 Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ ＪＡ Ｇ Ｉ ＮＶＥ ＳＴ Ｆ ＣＥ ＥＡ ＤＴ Ｃ Ｎ Ｏ Ｙ Ｆｂ． ０ ６ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｉ Ｎ Ｘ Ｕ Ｉ Ｒ ＩＹＯ Ｓ ＩＮＣ Ｎ Ｅ Ｈ ＯＬ Ｇ ｅ ２ ０
２Ｆｃｌ Ｍ ｃａｉ ｌｎ ｌ ｔｎ ｎｉ ｅｎ ，ｉｌ Ｕ ｉ ｒｔｏＳｉ ｃ ｄ ｅｈｏｇ，ａ ｏ １０ ｉ ．ａｕｙ ｅｈｎｃ ｄ ｅｒ ｉＥｇ ｃ．ｇ ． Ｉ ｔｏ ｆ ａａ Ｅｃ ｏ ｃ ｎ＿ ｄ ， 『 ｎ ｅ ｉ ｃ ｎｅｎ ｃ ｎｌ ｙＧｍｈｕ ４００Ｃ ｎ ８ ｖ ｓｙ ｆ ｅ ａ Ｔ ｏ ３ ｈ ａ）
以单片机为核心的工控计算机软件抗干扰技术分析
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。
51系列单片机软件抗干扰设计
第５ 第 期 ２卷 ２
萋 纂
１ ７
陷阱的数量要根据实际受到干扰的情况和程序存 贮器 的容量来确定 ， 如果太少不能进行有效的跑 飞拦截 ， 如果太多又会 占用大量的程序存贮器空
间。
指令冗余只能使 Ｃ Ｕ不再将操作数 当作操 Ｐ
作码错误地执行 ， 却不能主动地将程序的错误执
行方向扭转过来 ， 要想纠正程序的错误执行方向，
就需要下面的技术。
２ ２ 软件 “ ． 陷阱”
２３ 软 件“ 门狗 ” 术 ． 看 技
通 常在程序存储器中未使用的 Ｅ Ｒ Ｍ空间 ＰＯ 填人空操作指令 Ｎ Ｐ ０ Ｈ）最后再填人一条跳 Ｏ （０ ， 转指令 ， 跳转到跑飞处理程序， 或者直接填人指令 ＬＭ ０ Ｈ （２００ ， Ｉ Ｐ０ ０ ０００ ） 当跑飞程序落到此区 ， ０ 即 可在执行一段空操作后转入正轨。如果未使用的
Ｎ Ｐ的存在 ， 免 了后 面 的 指 令 被 错 误 地 执 行 ， Ｏ 避
操作数两部分 。当单 片机受到严 重干扰时， 程序
计数器 Ｐ ｃ因干扰 而改变 ， 程序便脱离正常轨道 “ 乱飞” 如果 “ 到单字节指令或双字节 、 ， 飞” 三字 节指令 的操作码上 ， 此时程序将沿错误 的轨道执 行而出错 ， 我们称这种 “ 跑飞” “ 为 第一类跑飞” 。 当“ 到某双字节或三字节指令 的操作数上， 飞” 误 将操作数 当作操作码 而执行 ， 程序将 出现严重错 误， 我们称这种“ 跑飞” 第二类跑飞” 为“ 。无论是
２ １ 指令 冗余 ．
在程 序 的关 键 地 方 人 为 插 入 一 些 单 字 节 指
令， 或将有效单字节指令重写 ， 称为指令冗余 ， 通 常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节 以上的 Ｎ Ｐ指令 。这样 即使跑 飞程序飞到双字 Ｏ 节指令和三字节指令操作数上 ， 由于空操作指令
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在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。
下面以MCS-51单片机系统为例，对微机系统软件抗干扰方法进行研究。
1 软件抗干扰方法的研究
在工程实践中，软件抗干扰研究的内容主要是：一、消除模拟输入信号的噪声（如数字滤波技术）；二、程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。
本文针对后者提出了几种有效的软件抗干扰方法。
1.1 指令冗余
CPU取指令过程是先取操作码，再取操作数。
当PC受干扰出现错误，程序便脱离正常轨道“乱飞”，当乱飞到某双字节指令，若取指令时刻落在操作数上，误将操作数当作操作码，程序将出错。
若“飞” 到了三字节指令，出错机率更大。
在关键地方人为插入一些单字节指令，或将有效单字节指令重写称为指令冗余。
通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP。
这样即使乱飞程序飞到操作数上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被当作操作数执行，程序自动纳入正轨。
此外，对系统流向起重要作用的指令如RET、 RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入两条NOP，也可将乱飞程序纳入正轨，确保这些重要指令的执行。
1.2 拦截技术
所谓拦截，是指将乱飞的程序引向指定位置，再进行出错处理。
通常用软件陷阱来拦截乱飞的程序。
因此先要合理设计陷阱，其次要将陷阱安排在适当的位置。
（1 ）软件陷阱的设计
当乱飞程序进入非程序区，冗余指令便无法起作用。
通过软件陷阱，拦截乱飞程序，将其引向指定位置，再进行出错处理。
软件陷阱是指用来将捕获的乱飞程序引向复位入口地址0000H的指令。
通常在EPROM中非程序区填入以下指令作为软件陷阱：
NOPNOPLJMP 0000H其机器码为0000020000。
（2 ）陷阱的安排
通常在程序中未使用的EPROM空间填0000020000。
最后一条应填入020000，当乱飞程序落到此区，即可自动入轨。
在用户程序区各模块之间的空余单元也可填入陷阱指令。
当使用的中断因干扰而开放时，在对应的中断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：
NOPNOPRETI返回指令可用“RETI”，也可用“LJMP 0000H”。
如果故障诊断程序与系统自恢复程序的设计可靠、完善，用“LJMP 0000H”作返回指令可直接进入故障诊断程序，尽早地处理故障并恢复程序的运行。
考虑到程序存贮器的容量，软件陷阱一般1K空间有2-3个就可以进行有效拦截。
1.3软件“看门狗”技术
若失控的程序进入“死循环”，通常采用“看门狗”技术使程序脱离“死循环”。
通过不断检测程序循环运行时间，若发现程序循环时间超过最大循环运行时间，则认为系统陷入“死循环”，需进行出错处理。
“看门狗”技术可由硬件实现，也可由软件实现。
在工业应用中，严重的干扰有时会破坏中断方式控制字，关闭中断。
则系统无法定时“喂狗”，硬件看门狗电路失效。
而软件看门狗可有效地解决这类问题。
笔者在实际应用中，采用环形中断监视系统。
用定时器T0监视定时器T1，用定时器T1监视主程序，主程序监视定时器T0。
采用这种环形结构的软件“看门狗”具有良好的抗干扰性能，大大提高了系统可靠性。
对于需经常使用T1定时器进行串口通讯的测控系统，则定时器T1不能进行中断，可改由串口中断进行监控（如果用的是MCS-52系列单片机，也可用T2代替T1进行监视）。
这种软件“看门狗”监视原理是：在主程序、T0中断服务程序、T1中断服务程序中各设一运行观测变量，假设为MWatch、T0Watch 、T1Watch，主程序每循环一次，MWatch加1，同样T0、T1中断服务程序执行一次，T0Watch、 T1Watch加1。
在T0中断服务程序中通过检测T1Watch的变化情况判定T1运行是否正常，在T1中断服务程序中检测MWatch的变化情况判定主程序是否正常运行，在主程序中通过检测
T0Watch的变化情况判别T0是否正常工作。
若检测到某观测变量变化不正常，比如应当加1而未加1，则转到出错处理程序作排除故障处理。
当然，对主程序最大循环周期、定时器T0和T1定时周期应予以全盘合理考虑。
限于篇幅不赘述。
2 、系统故障处理、自恢复程序的设计
单片机系统因干扰复位或掉电后复位均属非正常复位，应进行故障诊断并能自动恢复非正常复位前的状态。
2.1 非正常复位的识别
程序的执行总是从0000H开始，导致程序从 0000H开始执行有四种可能：一、系统开机上电复位；二、软件故障复位；三、看门狗超时未喂狗硬件复位；四、任务正在执行中掉电后来电复位。
四种情况中除第一种情况外均属非正常复位，需加以识别。
（1 ）硬件复位与软件复位的识别#p#分页标题#e#
此处硬件复位指开机复位与看门狗复位，硬件复位对寄存器有影响，如复位后
PC=0000H， SP=07H，PSW=00H等。
而软件复位则对SP、PSW无影响。
故对于微机测控系统，当程序正常运行时，将SP设置地址大于07H，或者将PSW的第5位用户标志位在系统正常运行时设为1。
那么系统复位时只需检测PSW.5标志位或SP值便可判此是否硬件复位。
由于硬件复位时片内RAM状态是随机的，而软件复位片内RAM则可保持复位前状态，因此可选取片内某一个或两个单元作为上电标志。
设40H用来做上电标志，上电标志字为78H，若系统复位后40H单元内容不等于78H，则认为是硬件复位，否则认为是软件复位，转向出错处理。
若用两个单元作上电标志，则这种判别方法的可靠性更高。
（2 ）开机复位与看门狗故障复位的识别
开机复位与看门狗故障复位因同属硬件复位，所以要想予以正确识别，一般要借助非易失性RAM或者EEROM。
当系统正常运行时，设置一可掉电保护的观测单元。
当系统正常运行时，在定时喂狗的中断服务程序中使该观测单元保持正常值（设为 AAH），而在主程中将该单元清零，因观测单元掉电可保护，则开机时通过检测该单元是否为正常值可判断是否看门狗复位。
（3 ）正常开机复位与非正常开机复位的识别
识别测控系统中因意外情况如系统掉电等情况引起的开机复位与正常开机复位，对于过程控制系统尤为重要。
如某以时间为控制标准的测控系统，完成一次测控任务需1小时。
在已执行测控50分钟的情况下，系统电压异常引起复位，此时若系统复位后又从头开始进行测控则会造成不必要的时间消耗。
因此可通过一监测单元对当前系统的运行状态、系统时间予以监控，将控制过程分解为若干步或若干时间段，每执行完一步或每运行一个时间段则对监测单元置为关机允许值，不同的任务或任务的不同阶段有不同的值，若系统正在进行测控任务或正在执某时间段，则将监测单元置为非正常关机值。
那么系统复位后可据此单元判系统原来的运行状态，并跳到出错处理程序中恢复系统原运行状态。
2.2 非正常复位后系统自恢复运行的程序设计
对顺序要求严格的一些过程控制系统，系统非正常复位否，一般都要求从失控的那一个模块或任务恢复运行。
所以测控系统要作好重要数据单元、参数的备份，如系统运行状态、系统的进程值、当前输入、输出的值，当前时钟值、观测单元值等，这些数据既要定时备份，同时若有修改也应立即予以备份。
当在已判别出系统非正常复位的情况下，先要恢复一些必要的系统数据，如显示模块的初始化、片外扩展芯片的初始化等。
其次再对测控系统的系统状态、运行参数等予以恢复，包括显示界面等的恢复。
之后再把复位前的任务、参数、运行时间等恢复，再进入系统运行状态。
应当说明的是，真实地恢复系统的运行状态需要极为细致地对系统的重要数据予以备份，并加以数据可靠性检查，以保证恢复的数据的可靠性。
其次，对多任务、多进程测控系统，数据的恢复需考虑恢复的次序问题。
系统基本初始化是指对芯片、显示、输入输出方式等进行初始化，要注意输入输出的初始化不应造成误动作。
而复位前任务的初始化是指任务的执行状态、运行时间等。
对于软件抗干扰的一些其它常用方法如数字滤波、RAM数据保护与纠错等，限于篇幅，本文未作讨论。
在工程实践中通常都是几种抗干扰方法并用，互相补充完善，才能取得较好的抗干扰效果。
从根本上来说，硬件抗干扰是主动的，而软件是抗干扰是被动的。
细致周到地分析干扰源，硬件与软件抗干扰相结合，完善系统监控程序，设计一稳定可靠的单片机系统是完全可行的。