第14章单片机.ppt

程序运行失常的软件抗干扰 单片机应用系统的抗干扰性不可能完全依靠硬件解决，软件抗干扰设计也是防止和消除应用系统故障的重要途径。一旦单片机因干扰而使得程序计数器PC偏离了原定的值，程序便脱离正常运行轨道，出现操作数数值改变或将操作数当作操作码的“跑飞”现象。此时，可采用软件陷阱和“看门狗”技术使程序恢复到正常状态。 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 14.2 单片机应用系统的软件抗干扰设计 设置软件陷阱 所谓软件陷阱，是指可以使混乱的程序恢复正常运行或使“跑飞”的程序恢复到初始状态的一系列指令。其主要形式见表14-1。 作为软件陷阱设置的区域可以是未使用的中断区、未使用的EPROM空间、非EPROM芯片空间、运行程序区和中断服务程序区等。 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 14.2 单片机应用系统的软件抗干扰设计 形式 软件陷阱形式 对应入口形式 适用范围 1 NOP NOP LJMP 0000H 0000H:LJMP MAIN ;运行程序 ① 双字节指令和3字节指令之后 ② 0003-0030H 未使用的中断区 ③ 跳转指令及子程序调用和返回指令之后 ④ 程序段之间的未用区域 ⑤ 数据表格及散转表格的最后 ⑥ 每隔一些指令（一般为十几条指令）后 2 LJMP 0202H LJMP 0000H 0000H:LJMP MAIN ;运行程序 … 0202H:LJMP 0000H … 表14-1 软件陷阱的两种指令形式及适用范围 设置程序运行监视系统 程序运行监视系统又称“看门狗”（Watchdog）。“看门狗”可以用硬件电路实现，也可采用软件技术通过内部定时/计数器实现。目前，大多数单片机内都集成有程序运行监视系统。图14-7是一个用MAX706实现的硬件“看门狗” 。 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 14.2 单片机应用系统的软件抗干扰设计 图14-7 MAX706实现的硬件“看门狗”电路 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 14.2 单片机应用系统的软件抗干扰设计 谢 谢！ 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 ? 知识点 单片机应用系统抗干扰设计的分类 单片机应用系统的各种抗干扰措施 ? 技能点 根据单片机应用系统使用的具体工况条件确定抗干扰设计总体方案的能力 单片机应用系统各种硬件软件抗干扰设计的实用技能 ? 重点难点 系统抗干扰设计的总体方案 系统硬件软件抗干扰措施的选择与实现 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 14.1 单片机应用系统的硬件抗干扰设计 14.2 单片机应用系统的软件抗干扰设计 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 所谓干扰就是有用信号外的噪声或造成恶劣影响的变化部分的总称。这些干扰通常可分为噪声干扰、电磁干扰、电源干扰和过程通道干扰。单片机的抗干扰设计通常可分为硬件抗干扰设计和软件抗干扰设计两个部分。 单片机应用系统的硬件抗干扰设计分为供电系统的抗干扰设计、长线传输中的抗干扰设计、印刷电路板的抗干扰设计以及地线系统的抗干扰设计。 14.1 单片机应用系统的硬件抗干扰设计 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 14.1 单片机应用系统的硬件抗干扰设计 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 供电系统的抗干扰设计 为了抑制和消除电源干扰，单片机控制系统的供电系统通常采用图14-1所示的典型结构。 图14-1 单片机控制系统的典型抗干扰供电系统 14.1 单片机应用系统的硬件抗干扰设计 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 交流稳压器主要用于移植电网电源的过压和欠压，防止它们窜入单片机应用系统。 隔离变压器是一种初级和次级绕组之间采用屏蔽层隔离的变压器，其初级和次级绕组之间的分布电容甚小，可以有效地抑制高频干扰的耦合。 低通滤波可以滤去高次谐波，只让50Hz的市电基波通过，以改善电源电压的输入波形。 双T滤波器位于电源的整流电路之后，可以消除50Hz的工频干扰。 14.1 单片机应用系统的硬件抗干扰设计 第14章 单片机应用系统的抗干扰设计 图中每个功能模块都有一个“稳压块”，每个“稳压块”都由一个三端稳压集成块（如7805、7905、7812和7912）、二极管和电容组成（见图14-2），并具有独立的电压过载保护功能。这种采用“稳压块”分散供电的方法也是单片机应用系统抗电源干扰设计中常常采用的一种方法。这不仅不会因电源故障而使整个系统停止工作，而且有利于电源散热和减少公共电源间的相互耦合，从而可以大大提高系统的可靠性。 （b） （a） 图14-2 三端稳压集成块组成的“稳压块”