第8章 单片机系统的可靠性与抗干扰技术精选.ppt

8.3.3 数字滤波技术 对于一个确定的采样系统而言，T为已知量，所以由 ，可得： (8-7) 当α1时， ，则式(8-7)可简化为： (8-8) 从式(8-8)中可清楚地看出，采样周期T与RC滤波器的时间常数τ及相应的数字滤波器的滤波平滑系数α之间的关系。 一阶滞后滤波算法对周期性干扰具有良好的抑制作用，适用于波动频率较高参数的滤波。其不足之处是带来了相位滞后，灵敏度低。滞后的程度取决于α的大小。同时，它不能滤除高于采样频率二分之一的干扰信号。 * 8.3.3 数字滤波技术 7. 复合数字滤波 为了进一步提高滤波效果，有时可以把两种或两种以上不同滤波功能的数字滤波器组合起来，组成复合数字滤波器，或称多级数字滤波器。 例如，算术平均值滤波和加权平均值滤波，都只能对周期性的脉动采样值进行平滑加工，但对于随机的脉冲干扰，如电网的波动，变送器的临时故障等，则无法消除。然而，中值滤波即可以解决这个问题。因此，可以将算术平均值滤波和加权平均值滤波组合起来，形成多功能的复合滤波。即把采样值按序排列，然后将最大值和最小值去掉，再把余下的部分求和并取其平均值。这种滤波方法的原理可由下式表示： 若X(1)≤X(2)≤…≤X(N)， 3≤N≤14，则： (8-9) * 8.3.4 故障自动恢复处理程序 1. 辨别上电方式 所谓辨别上电方式，就是根据某些信息来确定是以何种方式进入0000H单元的，是上电复位还是故障复位。通常以软件设置上电标志的方式来判定。 软件设置上电标志是以单片机上电复位后某些寄存器的值、RAM中预先设定的标志位或程序计数器PC的值作为上电标志。在程序开始处检测这些标志位，若改变了，即可认为是上电复位；若未改变，则认为是故障复位。 可以利用PSW、SP、和RAM中特定的单元设置软件上电标志。PSW中的第5位PSW.5可以由用户自行设定，若系统是上电复位，则PSW的内容为00H，程序开始后，通过将PSW.5置1来作为上电标志；SP的上电复位值是07H，可以将SP设置为其他大于07H的值作为上电标志；利用RAM与此类似。 * 8.3.4 故障自动恢复处理程序 例8-3 PSW.5是用户设定标志，它可以置位和清0，也可供测试。试用PSW.5作为上电标志，编制出相应的程序。 解：相应的程序清单如下： ORG 0000H AJMP START START: MOV C, PSW.5 ;判别标志位PSW.5 JC LOOP ;PSW.5＝1转向出错程序处理 SETB PSW.5 ;置PSW.5＝1 LJMP START0 ;转向系统初始化入口 LOOP: LJMP ERR ;转向出错程序处理 应注意，PSW.5标志判定仅适合于软件复位方式(在RESET为低电平情况下，由软件控制转到0000H)。 * 8.3.4 故障自动恢复处理程序 例8-4 单片机内部RAM单元上电复位时其状态是随机的，可以选取内部RAM中某个单元为上电标志。如果选用50H、51H单元为上电标志单元，上电标志字为55H和AAH。试编制相应的程序。 ORG 0000H AJMP START START: MOV A, 50H CJNE A, ＃55H, LOOP ;50H中不为55H则转 MOV A, 51H CJNE A, ＃0AAH, LOOP ;51H中不为AAH则转 LJMP ERR ;转向出错程序处理 LOOP: MOV 50H, #55H MOV 51H, ＃0AAH LJMP START0 ;转向系统初始化入口 应注意，RAM单元上电标志适用于硬件、软件复位方式。 * 8.3.4 故障自动恢复处理程序 2. 系统的复位处理 用软件抗干扰措施来使失控的系统恢复到正常状态，重新进行彻底的初始化使系统的状态进行修复或有选择地进行部分初始化，这种操作也被称之为“热启动”。热启动首先要对系统进行复位，也就是执行一系列指令来使各种专用寄存器达到与硬件复位时同样的状态，但是需要注意的是还有中断激活标志。因为MCS—51单片机系统响应中断后会自动把相应的中断激活标志置位，阻止同级的中断响应。若系统受到干扰后，很可能是在执行中断服务程序过程中而导致程序“跑飞”，没有执行RETI指令而跳出中断服务程序，这时不可能清除该中断的激活标志。这样，系统热启动时，不管中断允许标志是否置位，都不予响应同级中断的请求。由此可见，清除中断激活标志是非常