单片机自身的抗干扰措施

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单片机系统常用软硬件抗干扰措施

9A 令组成一个软件陷阱：
后’ 勤’ 工’ 程’ 学’ 院’ 学’ 报’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ?**, 年
通过开机自检掉电保护睡眠抗干扰及看门狗等技术采用指令冗余和软件陷阱等软件措施及时发现干扰导致的错误使系统尽快恢复正常或及时报警最大限度降低干扰对系统的影响有效提高单片机系统在恶劣工况下运行的可靠性
单片机系统常用软硬件抗干扰措施
杨! 健 " ，张晓琦" ，王建康#
（ "$ 重庆石油高等专科学校机电系，重庆 %&&&%# ； #$ 后勤工程学院训练部，重庆 %&&&"’ ）摘! 要抗干扰性能是微机系统可靠性的重要指标，抗干扰设计是单片机系统研制中
［ .］地抑制尖峰脉冲和各种噪声干扰，具有很强的抗干扰能力；双绞线传输对电磁干扰有一定的抑制作
用；长线传输时，阻抗不匹配会产生反射，使信号失真，所以，长线传输时要尽可能地做到阻抗匹配。 ." . 印制板电路的抗干扰印制板电路是器件信号线和电源线的高度集合体，其布局与布线对可靠性将产生直接的影响。设计电路板时，应考虑相关元件尽量靠近，散热大的元器件放置在易通风散热的位置，合理布线，强、弱电信号线尽量远离，避免高频和电磁信号的干扰。强、弱电采用光电或电磁隔离，采用必要的电磁屏蔽措施，以提高系统的电磁兼容能力。要注意选择良好的接地方式，地线尽可能加宽，元器件尽量就近接地，关键部位应配置去耦电容。如系统既有模拟电路又有数字电路时，数字地与模拟地应先分开接地，最后万方数据只在一点相连，否则两者不分，则会互相干扰。
［ "］入单片机系统，渠道主要有三条，一是空间干扰（场干扰），高电压、大电流、电火花等电磁信号以场的

单片机电路设计中的抗干扰措施汇总

单片机电路设计中的抗干扰措施汇总1、切断干扰的传播途径A、增加干扰源（如电机、继电器）与敏感器件（如单片机）的距离，用地线把他们隔离或者在敏感器件加上屏蔽罩。

B、电路板合理分区，将强信号、弱信号、数字信号、模拟信号电路合理地分区域布置。

C、单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小互相干扰。

大功率器件要尽可能布置在电路板的边缘。

D、在单片机I/O口，电路板连接线等关键地方，使用抗干扰元件可显著提高电路的抗干扰性能。

E、晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。

2、尽量采用抗干扰性能强的单片机A、降低单片机内部的电源噪声在传统的数字集成电路设计中，通常将电源端和地端分别布置在对称的两边。

例如左下角为地，左上角为电源。

这使得电源噪声穿过整个硅片。

改进方法将单片机的电源和地安排在两个相邻的引脚上，这样不仅降低了穿过整个硅片的电流，还便于印制板上设计电源退耦电容，以降低系统噪声。

B、降低时钟频率单片机测控系统的时钟电路是一个调频噪声源，它不仅能干扰本系统，还对外界产生干扰，使其他系统的电磁兼容检测不能达标。

在保证系统可靠性的前提下，选用时钟频率低的单片机可降低系统的噪声。

以8051单片机为例，当最短指令周其为1US时，时钟是12MHZ。

而同样速度的MOTOROLA兼容单片机的厂商在不牺牲运算速度的前提下，将时钟频率降低到原来的1/3。

特别是MOTOROLA公司新推出的68HC08系列单片机、内部采用了锁相倍频技术，将外部时钟除至32KHZ，而内部总线速度却提高到8MHZ，甚至更高。

C、EFT技术随着超大规模集成电路的发展，单片机内部的抗干扰技术也在不断进步。

MOTOROLA公司新推出的68HC08系列单片机，采用EFT技术进一步提高了单片机的抗干扰能力，当振荡电路的正弦波信号受到外界干扰时，其波形上会叠加一些毛刺。

若以施密特电路对其整形时，这种毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟信号。

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。

单片机系统硬件抗干扰的常用方法介绍（2）

单片机系统硬件抗干扰的常用方法介绍（2）单片机系统硬件抗干扰的常用方法介绍提高单片机系统抗干扰能力的主要手段1.接地这里的接地指接大地，也称作保护地。

为单片机系统提供良好的地线，对提高系统的抗干扰能力极为有益。

特别是对有防雷击要求的系统，良好的接地至关重要。

上面提到的一系列抗干扰元件，意在将雷击、浪涌式干扰以及快脉冲群干扰去除，而去除的方法都是将干扰引入大地，如果系统不接地，或虽有地线但接地电阻过大，则这些元件都不能发挥作用。

为单片机供电的电源的地俗称逻辑地，它们和大地的地的关系可以相通、浮空、或接一电阻，要视应用场合而定。

不能把地线随便接在暖气管子上。

绝对不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线混淆。

2.隔离与屏蔽典型的信号隔离是光电隔离。

使用光电隔离器件将单片机的输入输出隔离开，一方面使干扰信号不得进入单片机系统，另一方面单片机系统本身的噪声也不会以传导的方式传播出去。

屏蔽则是用来隔离空间辐射的，对噪声特别大的部件，如开关电源，用金属盒罩起来，可减少噪声源对单片机系统的干扰。

对特别怕干扰的模拟电路，如高灵敏度的弱信号放大电路可屏蔽起来。

而重要的是金属屏蔽本身必须接真正的地。

3.滤波滤波指各类信号按频率特性分类并控制它们的方向。

常用的有各种低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器。

低通滤波器用在接入的交流电源线上，旨在让50周的交流电顺利通过，将其它高频噪声导入大地。

低通滤波器的配置指标是插入损耗，选择的低通滤波器插入损耗过低起不到抑制噪声的作用，而过高的插入损耗会导致“漏电”，影响系统的人身安全性。

高通、带通滤波器则应根据系统中对信号的处理要求选择使用。

印制电路板的布线与工艺印制电路板的设计对单片机系统能否抗干扰非常重要。

要本着尽量控制噪声源、尽量减小噪声的传播与耦合，尽量减小噪声的吸收这三大原则设计印制电路板和布线。

当你设计单片机用印制电路板时，不仿对照下面的条条检查一下。

印制电路板要合理区分，单片机系统通常可分三区，即模拟电路区(怕干扰)，数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)，功率驱动区(干扰源)。

单片机应用系统的抗干扰方法

单片机应用系统的抗干扰方法要消退单片机应用系统的干扰，只要去掉干扰形成的三个基本条件（干扰源、传播路径、敏感器件）之一即可，内部的干扰源可以通过合理的电气设计在肯定程度上予以消退，外部干扰源则实行屏蔽、接地、隔离等措施予以消退或切断。

抗干扰设计的主要工作是围绕这一部分绽开的，上述三个部分也不是肯定划分的，通常一个系统的抗干扰措施是多方面的综合以达到最佳的效果。

在实践中，单片机应用系统的抗干扰设计一般是通过硬件抗干扰设计和软件抗干扰设计两种途径来实现的。

硬件假如设计得当，就可以将绝大部分干扰拒之门外，但仍旧会有少量干扰，所以软件措施必不行少。

由于软件措施是以占用CPU为代价的，假如没有硬件消退绝大部分干扰，CPU将疲于奔命，严峻影响系统的工作效率和实时性。

因此一个抗干扰性良好的单片机应用系统则是由硬件设计和软件开发相辅相成而构成。

1.硬件抗干扰设计① 电源电路单片机系统使用的电源，一般都是由电网的工频沟通电源经降压、整流、滤波等环节后供应。

由于电网的影响以及生产现场大容量电气设备的开停，会使沟通电压中含有高频成分、浪涌电压、尖峰脉冲或者发生较大幅度的电压波动。

这些因素都将导致干扰通过电源途径影响系统的正常工作。

电源做得好,整个电路的抗干扰工作就完成了一大半。

很多单片机对电源噪声很敏感,因此,应采纳抗干扰的开关电源或给单片机电源加滤波电路或稳压器,以削减电源噪声对单片机的干扰。

电源线的布置除了要依据电流的大小，尽量加租导体宽度外，还要使电源线、地线的走向与数据传递的方向全都。

这将有助于增加抗噪声的力量。

每种型号的单片机都有一个稳定工作的电压范围，例如凌阳SPCE061A单片机工作电压为3.3V～5V ,超出这个范围将消失特别。

② 硬件复位电路图1 采纳MAX6827的复位电路复位电路是最简单受干扰的(由于CPU 内部的复位电路的阻抗都比较高,为10～50kΩ) ,影响也是最大的。

因此,必需实行抗干扰措施。

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。

单片机应用系统抗干扰技术重点要求

㈡常用软件抗干扰措施：
1.开机自检 2.软件陷阱(程序“跑飞”检测) 3.设置程序运行状态标记 4.输出端口刷新
5.输入多次采样
6.数据滤波
7.指令冗余
8.软件“看门狗”
1、开机自检
开机后首先对单片机系统的硬件及软件状态进行检测，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RAM、ROM、I/O通道等的检测。
软件陷阱 NOP NOP NOP LJMP FLY
⑴ 程序存储器未使用区域的代码数据: FFH 相当指令：MOV R7,A
0000H
. . . .
FF FF FF FF FF
有程序区
无程序区
07FFH
⑵ 在程序存储器未使用的区域设软件陷阱
设有4K地址范围：0000H～0FFFH，空区域0800H ～0FFFH ORG 0800H NOP ；软件陷阱 0000H . NOP . NOP . LJMP FLY 07FFH . ORG 0C00H NOP 0800H NOP NOP ；软件陷阱 NOP NOP LJMP NOP FLY_h LJMP FLY
脉冲
DOG
CPU RESET
· · ·
RESET
“喂狗”过程一般安排在监控循环或定时中断中，如果有比较长的延时子程序，则应该在其中插入“喂狗”过程。目前有很多单片机在内部已经集成了片内的硬件WATCHDOG电路，使用起来更为方便。对于片内看门狗，是通过两条特定的赋值指令来完成。此外，也可以也可以用软件程序来形成WATCHDOG。
求和区 . . .
00
⑵ ROM检测程序
ROMT1:MOV DPTR,#0000H MOV R2,#20H MOV B,#0 R0MT2: CLR A MOVC A,@A+DPTR XRL B,A INC DPTR MOV A,DPL JNZ ROMT2 DJNZ R2,ROMT2 MOV A,B RET ;首地址

单片机系统抗干扰的方法有哪些

单片机系统抗干扰的方法有哪些
影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。

这些都构成单片机系统的干扰因素，常会导致单片机系统运行失常，轻则影响产品质量和产量，重则会导致事故，造成重大经济损失。

形成干扰的基本要素有三个：
（1）干扰源。

指产生干扰的元件、设备或信号。

如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。

（2）传播路径。

指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。

典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。

（3）敏感器件。

指容易被干扰的对象。

如：A/D、D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器等。

1 干扰的耦合方式
干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控系统产生作用的。

因此，我们有必要看看干扰源和被干扰对象之间的传递方式。

干扰的耦合方式，无非是通过导线、空间、公共线等等，细分下来，主要有以下几种：
（1）直接耦合：
这是最直接的方式，也是系统中存在最普遍的一种方式。

比如干扰信号通过电源线侵入系统。

对于这种形式，最有效的方法就是加入去耦电路。

（2）公共阻抗耦合：
这也是常见的耦合方式，这种形式常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。

为了防止这种耦合，通常在电路设计上就要考虑。

使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。

（3）电容耦合：
又称电场耦合或静电耦合。

是由于分布电容的存在而产生的耦合。

（4）电磁感应耦合：。

单片机系统抗干扰的主要措施

能。
，抑制干扰源的干扰作用
针对不同干扰源采取相应措施来抑制干扰作用。如给电机加滤波电路，在继电器接点两端并接火花抑制电路以减少电火花影响; 继电器线圈增加续流二极管，来消除断开线圈时产生的反电动势干扰，可控硅两端并接RC 抑制电路，减小可控硅产生的噪声. 系统中加入气体放电管等元件使它们与抗共模和抗差模干扰的电感配合使用，防止雷击千扰。
科技资讯 SCI〔 NCE & TECHNOLOGY ‘ NFORMATION
35 双绞线及光纤的使用在数字信号的长线传输时利用双绞线，可对噪声千扰有较好的抑制效果。由于外界磁场或电磁场在双绞线上产生的电流流动方向相反，从整体上看，感应磁通引起的噪声电流互相抵消，使得双绞线具有抵消电磁感应干扰的能力。屏蔽双绞线杭千扰的能力更强，因为屏蔽层可以起静电屏蔽作用，双绞线起消除电磁感应干扰作用。在工程实践中，可以将双绞线穿在钢管或金属蛇皮管中，并将钢管和金属蛇皮管牢固接地，就可收到较好的抗干扰效果。如需进一步提高抗千扰能力，可与光电祸合器联合使用或者使用平衡输入接收器和输出的驱动器。为了避免信号的反射和回波，需要在接收端接人终端匹配电阻。而由于光纤是电绝缘
屏蔽。
程序区(如E ROM 中未使用空间)， P 则指令冗余失效，这时常采用设置软件陷阱的方法使其恢复正常。所谓软件陷阱就是用一条引导指令强行将捕获的程序重新引人它的复位入口主处，
要安在排未使用的中断区、用的E ROM 未使 P
空间、程序运行区及中断服务程序区。 4 . 2 软件 “ 看门狗“技术当失控的程序进入 “ 死循环” 通常采用， “ 看门狗”技术使其脱离 “ 死循环” 。以 MC于5 为例， 1 它有2 个定时器TO和Tl ，可用这2个定时器来对主程序的运行进行监控。如用定时器功监视定时器T I ，用定时器T l 监视主程序，主程序监视定时器TO，采用这种环形结构的软件 “ 看门狗”具有良，好的抗干扰性

单片机系统抗干扰措施

技术０与市场４７
２００８／１
技术研发ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ
其是５０Ｈｚ的工频干扰），在接地处理时，应该将数字和模拟信号地、小功率和大功率信号地、直流信号和交流信号地分开，再汇总接电源地。
５）用好耦合电容好的高频去耦电容可以去除高到１ＧＨＺ的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。每个集成电路的电源、地之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能；另一方面旁路该器件的高频噪声。６）对于强电磁干扰的场合，加上屏蔽层，防止电磁干扰。７）其它硬件的抗干扰措施，如选择性能优良的元器件、合理的元器件布局、合理的走线、单片机系统中集成器件闲置端口的正确处理。３．软件措施软件抗干扰措施主要是通过对程序区、表格区、ＲＡＭ空间区进行特殊处理来实现的，在存储空间允许的条件下，可充分利用软件抗干扰措施，提高单片机系统的程序运行的可靠性和数据的安全性。３．１程序运行的可靠性３．１．１软件自检程序系统在上电复位后，调用软件自检子程序，检测单片机内部资源和外部电路能否正常工作，自检正常后才执行应用程序，如出现较严重自检错误，则根据不同的情况提示故障点，以确保硬件电路能正常和稳定的工作。通过自检程序能够及时地发现单片机系统存在的问题，为检修提供参考。３．１．２指令冗余法单片机操作流程完全由程序计数器ＰＣ控制，一旦ＰＣ因干扰出现错误，程序便脱离正常轨道，出现程序“跑飞”、改变操作数数值以及将操作数误认为操作码、抑或进入死循环等。为了使“ 跑飞 ”的程序迅速纳入正轨，程序中应该多用单字节指令，并在关键地方插入一些空操作指令ＮＯＰ或将有效单字节指令重写，这就叫做指令冗余。１）ＮＯＰ指令的使用ＮＯＰ指令为一条空操作指令，不改变任何数据和执行任何操作，只是消耗一个机器周期。在双字节指令或三字节指令之后插入两条ＮＯＰ指令，可有效地保证其后的指令不被拆散。在对程序流向起决定作用的指令（如ＲＥＴ、ＡＣＡＬＬ、ＬＪＭＰ、ＪＺ、ＪＮＺ、ＪＣ、ＪＮＣ、ＤＪＮＺ等）和对系统状态起决定作用的指令（如ＳＥＴＢ、ＥＡ等）之前插入两条ＮＯＰ指令，能够“ 跑飞 ”的程序迅速纳入正轨。２）重要指令冗余在对程序流向起决定作用的指令（如ＲＥＴ、ＡＣＡＬＬ、ＬＣＡＬ－ＬＬＪＭＰ、ＪＺ、ＪＮＺ、ＪＣ、ＪＮＣ等）和某些对系统状态起决定作用的指令（如ＳＥＴＢ、ＥＡ等）的后面可重复写这些指令，以确保这些指令的正确执行。采用冗余法使ＰＣ纳入正轨的条件是：跑飞的ＰＣ必须指向程序运行区，并且必须执行到冗余指令。３．１．３软件陷阱法当跑飞程序进入非程序区或表格区时，无法用冗余指令使

单片机控制系统的抗干扰与安全措施

单片机控制系统的抗干扰与安全措施
单片机控制系统在现代电子设备中得到广泛应用，其具有高效、稳定的特点。

然而，由于外部环境的干扰和可能发生的安全问题，需要采取一系列措施来保证单片机控制系统的抗干扰能力和安全性。

为了提高单片机控制系统的抗干扰能力，可以采取以下措施。

为了保证单片机控制系统的安全性，需要采取以下措施。

首先，加密和验证系统的软件和固件，以防止未经授权的访问和篡改。

除了上述措施，还可以采用其他方法来提高单片机控制系统的抗干扰性和安全性。

例如，可以采用冗余设计和备份机制，确保系统在部分故障或攻击情况下仍能正常工作。

此外，定期进行系统的维护和检修，更新软件和固件，修复已知的漏洞和问题。

另外，对系统进行严格的测试和验证，确保系统在各种条件下都能正常工作和抵抗干扰。

单片机控制系统的抗干扰和安全措施至关重要。

通过合理的电路设计、元器件选择和系统设置，可以有效提高系统的抗干扰能力。

同时，通过加密、验证、权限管理和安全监控等措施，可以确保系统的安全性能。

此外，采用冗余设计、备份机制和定期维护等方法，可以进一步提高系统的可靠性和安全性。

综合运用这些措施，可以构建出具有较高抗干扰性和安全性的单片机控制系统，为各种电子设备的正常运行提供保障。

单片机如何抗干扰？除了硬件优化，怎么通过软件消除，这里有答案

单片机如何抗干扰？除了硬件优化，怎么通过软件消除，这里有答案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。

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。

单片机的抗干扰措施

单片机的抗干扰措施1单片机自身的抗干扰措施研制-------------------------------------------------------------------------为提高单片机本身的可靠性。

近年来单片机的制造商在单片机设计上采取了一系列措施以期提高可靠性。

这些技术主要体现在以下几方面。

1.降低外时钟频率外时钟是高频的噪声源，除能引起对本应用系统的干扰之外，还可能产生对外界的干扰，使电磁兼容检测不能达标。

在对系统可靠性要求很高的应用系统中，选用频率低的单片机是降低系统噪声的原则之一。

以8051单片机为例，最短指令周期1μs时，外时钟是12MHz。

而同样速度的Motorola 单片机系统时钟只需4MHz，更适合用于工控系统。

近年来，一些生产8051兼容单片机的厂商也采用了一些新技术，在不牺牲运算速度的前提下将对外时钟的需求降至原来的1/3。

而Motorola 单片机在新推出的68HC08系列以及其16/32位单片机中普遍采用了内部琐相环技术，将外部时钟频率降至32KHz，而内部总线速度却提高到8MHz乃至更高。

2.低噪声系列单片机传统的集成电路设计中，在电源、地的引出上通常将其安排在对称的两边。

如左下角是地，右下角是电源。

这使得电源噪声穿过整个硅片。

改进的技术将电源、地安排在两个相邻的引脚上，这样一方面降低了穿过整个硅片的电流，一方面使外部去耦电容在PCB设计上更容易安排，以降低系统噪声。

另一个在集成电路设计上降低噪声的例子是驱动电路的设计。

一些单片机提供若干个大电流的输出引脚，从几十毫安到数百毫安。

这些大功率的驱动电路集成到单片机内部无疑增加了噪声源。

而跳变沿的软化技术可消除这方面的影响，办法是将一个大功率管做成若干个小管子的并联，再为每个管子输出端串上不同等效阻值的电阻。

以降低di/dt。

3.时钟监测电路、看门狗技术与低电压复位监测系统时钟，当发现系统时钟停振时产生系统复位信号以恢复系统时钟，是单片机提高系统可靠性的措施之一。

单片机抗干扰技术开关量输入输出通道隔离

空间电磁辐射干扰
周围空间中的电磁场对信号线的电磁感应干扰。
接地系统干扰
由于接地不良或地线配置不当导致的地线噪声干扰。
信号传输线干扰
信号传输线上的外部干扰信号通过电感和电容耦合引入。
开关量输入通道隔离技术
01
光耦隔离
利用光耦器件将输入和输出电路隔离，以减小干扰信号的影响。
变压器隔离
利用变压器原理实现输入和输出电路的隔离，降低共模干扰。
单片机在工作过程中，其电路板和元件会受到周围空间电磁辐射的影响，导致信号失真和噪声干扰。
接地系统干扰
接地系统不良或不合理，会导致信号接地电位不均，产生电位差，从而引入干扰信号。
开关量输出通道隔离技术
光耦隔离
光耦隔离是利用光耦合器的工作原理，将单片机开关量输出信号通过光耦隔离器进行隔离，以减小外界干扰对输出信号的影响。
03
02
继电器隔离
通过继电器触点实现输入信号的电气隔离，提高抗干扰能力。
运算放大器隔离
通过运算放大器将输入信号进行放大和隔离，提高信号质量。
04
开关量输入通道隔离的实现方法
选择合适的隔离器件
根据应用需求选择适合的光耦、继电器、变压器或运算放大器等器件。
正确连接隔离器件
按照隔离器件的连接方式，正确接入输入和输出电路。
单片机抗干扰技术开关量输入输出通道隔离
contents
目录
• 单片机抗干扰技术概述 • 单片机开关量输入通道隔离 • 单片机开关量输出通道隔离 • 单片机抗干扰技术的实际应用
01 单片机抗干扰技术概述

干扰的定义与影响
定义
干扰是指对系统正常信号的扰动或破坏，导致信号失真、畸变或阻塞。

单片机系统中的抗干扰分析及措施

单片机系统中的抗干扰分析及措施单片机系统中的抗干扰分析及措施引言：随着科技的发展，单片机系统在各个领域得到广泛应用，例如汽车电子、家电控制、工业自动化等。

然而，由于外界环境的复杂性，单片机系统常常会受到各种干扰，例如电磁干扰、温度变化、电源噪声等。

这些干扰会严重影响单片机系统的稳定性和可靠性。

因此，对单片机系统中的抗干扰问题进行深入分析，并采取相应的措施来解决这些问题，具有重要的意义。

一、抗电磁干扰分析及措施1.分析电磁干扰是单片机系统中最常见的干扰之一。

在实际应用中，电磁场通常由电源线、开关电源、电机等设备产生，会通过空气传播和电磁波辐射的方式对单片机系统产生干扰。

电磁干扰会导致单片机系统执行指令错误、数据异常等问题。

2.措施a. 优化电路布局：合理布局电路，减少导线的长度和面积，提高电路的抗干扰能力。

b. 打开电源滤波器：在单片机系统的电源输入端接入合适的电源滤波器，以消除电源中的高频噪声。

c. 加装电磁屏蔽：对于特别敏感的单片机系统，可以在其周围部署电磁屏蔽罩，以减少或消除外界电磁场对系统的干扰。

二、抗温度变化分析及措施1.分析温度变化是单片机系统中常见的环境因素之一。

随着环境温度的变化，单片机系统的元器件参数、晶体管的工作温度会发生变化，进而影响系统的性能和稳定性。

2.措施a. 选择温度稳定性较好的元器件：在设计单片机系统时，可以选择具有较好温度稳定性的元器件，以减少温度变化对系统的影响。

b. 控制系统温升：合理的散热设计可以有效控制单片机系统的温度变化，减少温度对系统的影响。

c. 采用温度补偿技术：通过在系统中添加温度感知器，实时监测温度变化，并根据变化情况对系统进行相应的补偿，以提高系统的稳定性。

三、抗电源噪声分析及措施1.分析电源噪声是单片机系统中常见的噪声源。

电源噪声来自于电源线的交变电压以及其他电器设备的电源，会对单片机系统产生不稳定的供电环境，进而影响系统的性能和稳定性。

2.措施a. 加装电源滤波器：在电源输入端接入适当的滤波器，以消除电源中的高频噪声，保证供电的稳定性。

单片机应用中的抗干扰技术与方法

单片机应用中的抗干扰技术与方法
随着科技的发展，单片机在工业、航空、军事等领域中的应用越来越广泛，而在这些场景中，抗干扰技术则变得尤为重要。

因为在复杂的工作环境中，可能出现很多噪声或干扰，这些干扰会对信号的传输和数据的处理产生不良影响，甚至会导致系统的崩溃或误操作，因此需要采取一些手段来对单片机进行抗干扰技术和方法。

首先，对于抗干扰技术，可以采用编程方法。

这种方法是通过编写有针对性的程序来减少干扰对单片机的影响。

例如，在软件设计中，可以增加一些滤波器，使单片机可以对输入信号进行滤波处理，去除一些噪声干扰；在编写程序时，可以采用一些检测异常的方法，如增加检测电压变化的程序，以确保输入的信号质量。

其次，对于抗干扰技术，还可以使用硬件保护方法。

例如，在电路设计方面，可以采用电磁屏蔽技术，通过增加屏蔽盒或金属墙等，使信号的传输受到更多的保护；此外，还可以采用差分信号传输技术，这样能够避免来自环境的噪声干扰对信号传输的影响。

另外，针对信号传输的抗干扰技术，还可以考虑通过加密方式实现。

例如，在传输数据时，可以使用加密算法将数据进行加密，防止数据被外部干扰盗取。

同时还可以在硬件上设置一些防护措施，例如通过密码锁定方式进行检测和保护等。

总的来说，针对干扰产生的影响，提高单片机的抗干扰性能，
是一个比较复杂的过程，需要同时考虑到软硬件两个方面。

要做好抗干扰技术的工作，需要了解各种干扰产生的原因及推断，然后针对不同类型的干扰制定相应的应对策略。

只有这样，在实际应用过程中，才能使单片机稳定的运行以及保证数据的准确性和安全性。

单片机抗干扰措施

单片机抗干扰措施单片机在实际应用中，由于周围环境的电磁干扰和电源干扰等原因，很容易受到各种干扰信号的影响，从而导致系统不稳定、运行异常甚至崩溃。

为了保证单片机正常工作和提高系统稳定性，需要采取一系列的抗干扰措施。

本文将从硬件和软件两方面，重点讨论单片机的抗干扰措施。

1.电源滤波器：在单片机外围电路中添加电源滤波器，用于滤除电源中的高频和低频噪声。

常见的电源滤波器有电容滤波器和电感滤波器等。

其中，电容滤波器可以滤除高频噪声，而电感滤波器可以滤除低频噪声。

2.地线设计：合理布局地线，减小地线回路的面积。

在单片机电路中，地线是一个重要的参考信号，合理设计地线可以减小电磁干扰。

同时，还可以采用单点接地的方式，将各个模块的地线连接在一起，减少地线回路的面积。

3.信号线布线：将信号线与电源线和高功率线分开布线，避免相互干扰。

信号线间的距离尽量保持一定的间隔，可以有效减小电磁干扰。

4.屏蔽：对于特别敏感的模拟信号线，可以采用屏蔽措施，如采用屏蔽线、屏蔽罩等。

屏蔽可以防止外界电磁干扰对信号线的影响。

5.滤波电容：在单片机电路中，可以在需要进行滤波的信号线两端串联一个滤波电容，用于滤除高频噪声。

常见的滤波电容有电容器和电容二极管等。

6.增加抗干扰电路：可以在单片机电路中添加抗干扰电路，如抗干扰电容、抗干扰电感等。

这些电路可以有效地抑制外界干扰信号。

7.使用稳压器：在单片机电路中，可以使用稳压器来提供稳定的电压，防止电源干扰引起的系统不稳定。

1.软件滤波：在单片机程序中，可以通过软件滤波的方式来滤除干扰信号。

例如，在读取模拟传感器信号时，可以进行多次采样并求平均值，以减小采样误差和滤除干扰。

2.软件延时：在一些对实时性要求不高的任务中，可以通过软件增加适当的延时，以减小干扰对系统的影响。

例如，在控制器输入信号采样之前，可以先进行一段延时。

3.软件重发：对于容易受到干扰的信号，可以通过软件重发的方式来提高信号的可靠性。

单片机和数字电路抗干扰措施

单片机和数字电路抗干扰措施形成干扰的基本要素有三个：(1)干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt，di/dt大的地方就是干扰源。

如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。

(2)传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。

典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。

(3)敏感器件，指容易被干扰的对象。

如：A/D、D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号等。

抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的抗干扰性能。

(类似于传染病的预防)1、抑制干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt，di/dt。

这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。

减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。

减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。

抑制干扰源的常用措施如下：(1)继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的干扰。

仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。

(2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC，电阻一般选几K到几十K，电容选0.01uF)，减小电火花影响。

(3)给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。

(4)电路板上每个IC要并接一个0.01μF～0.1μF高频电容，以减小IC对电源的影响。

注意高频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果。

(5)布线时避免90度折线，减少高频噪。

(6)可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的)。

按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。

所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。

高频干扰噪声和有用信号的频带不同，可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播，有时也可加隔离光耦来解决。