在单片机系统的软件设计与制造过程中,设计者可采用如下的一些方法与措施来提高软件系统可靠性,从而来增强整个系统抗干扰的能力。 (1)数字滤波技术。在单片机系统的所有输入信号中,一般均会含有各种各样的噪声与干扰,它们分别来自被测信号源本身、传感器与外界干扰等。数字滤波技术可以将上述的噪声与干扰削弱或消除。所谓的数字滤波,即是通过某些计算与判断程序来减少干扰信号的比重,因此它是一种软件滤波。(2)指令冗余技术。当PC受到干扰出现错误时,原定程序就会脱离正常的轨道,出现“乱飞”的现象。如当乱飞至某双字节指令时,若取指令的时刻正好落在操作数上,则会误将操作数当作操作码,最终程序将出现混乱。这时应采用指令冗余技术,在一些双字节与三字节的指令后面插入两个单字节的指令NOP,或者在一些起到程序流向决定作用的指令前插入两条NOP指令,这样便能使乱飞的PC指针恢复正常。(3)软件容错技术。软件容错技术包括数据容错和程序容错两方面的技术。数据容错技术常采用的措施是在重要的数据上增加冗余位,从而加大数据和代码间的汉明距离,增强检错与纠错能力。程序容错技术则要是指指令容错,即为前面所述的指令冗余技术。(4)睡眠抗干扰技术。CPU在很多的情况下都是处于等待的状态的,此时它虽然没有工作,但是却是清醒的,很容易受到干扰。如果CPU在没有进行正常工作时休眠,在必要时由中断系统唤醒它,则可以大大降低其所受到的干扰,也大大降低功耗。 5结语 单片机系统可靠性的设计是整个控制系统安全运行的基础保障,也是系统开发设计的重点环节。实践表明,我们的科技工作者必须要认真分析单片机的工作环境与性能要求,客观合理地对其系统的软件与硬件进行可靠性设计,使得系统能够最大限度避免外界干扰的影响以及干扰所引起的其他非正常运行,保证系统可以长期可靠地工作。本文从单片机可靠性分析入手,论述提高其可靠性的措施,并提出了增强单片机系统可靠性的硬件和软件的设计方法。本文旨在抛砖引玉,为读者提供思路,希望能在后期挖掘出更多的新的设计。 参考文献 [1]任晓荣.单片机系统可靠性设计[J].计算机测量与控制,2003,(11). [2]曲桂芳,野锦德.提高单片机测控系统可靠性的若干措施[J].天津通信技术.2001,(2):20-24. [3]李靖.单片机控制系统可靠性硬件设计方法探讨[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2012,(14):29-31. [4]罗凌.浅谈提高单片机系统运行的可靠性[J].科技资讯,2007,(33):64-64. |
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