单片机应用系统的软件抗干扰措施

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单片机控制系统的抗干扰技术

定性，防止电源的过压和欠压。２３３使用隔离变压器滤掉高频噪声，．．低通滤波器滤掉工频干扰。
３软件抗干扰技术
与硬件抗干扰相比，软件抗干扰显得比较灵活，固定模式，没有并且
在不断地发展。各种软件抗干扰措施能够大大地提高控制系统的可靠
ＭＸ１Ｌ的Ｔ１６ｗ＝．秒）ＭＸ１Ｌ的输出端将由低电平变为高电，Ａ８３性。特别是软件滤波技术，它可以使用多个通道共用一个软件滤波器以后（Ａ８３
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第６期
Ｎ６Ｏ．
宜宾学院学报
ＪｕａｏｉｉｎｖｒｔｏｒｌｆｂｎＵｉｓｙｎＹｅｉ
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单片机控制系统的抗干扰技术
孙凯
（南京铁道职业技术学院，江苏南京２０１）１０５
ＭＸ１Ｌ的输入端不再出现脉冲信号，Ａ８３则定时器在一个规定的时间Ｔｗ
２３１采用开关电源并提供足够的功率余量，．．主机部分使用单独的失控的程序正好使某些操作数变形成为修改监视器时间的指令或禁止中
２３２防止从电源系统引入干扰，．．可采取交流稳压器保证供电的稳
向通道抗干扰电路如图２所示。
收稿日期：０７—０２０７—２４
２２３配置去耦电容．．
作者简介：孙凯（９７一）女，１７，安徽宿州人，讲师，工程硕士，从事自动控制研究。主要
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６８
宜宾学院学报
时多个地引脚可以减少地阻抗。２２２电源线布置．．
２１前后向通道干扰的隔离措施．为了防止现场干扰进入前后向通道中，在硬件设计中采用光电隔离

单片机系统抗干扰技术研究

总之，元器件的选择是根本，合理安装调试是基础，系统设计是手段，这是硬件可靠性设计的基本原则。
２印制电路板的设计与工艺．２印制电路板（Ｃ）电子产品中元器件的支撑件，ＰＢ是它提供电路原器件之间的电气连接。印制电路板的设计要本着尽量控制噪声源、尽量减小噪声的传播与耦合和尽量减少敏感
于软件抗干扰措施是以ＣＵ的开销为代价的，如果没有硬Ｐ
件抗干扰措施消除绝大多数干扰，ＰＣＵ将忙于奔命，没有时
的高频成份比正弦波多得多。虽然方波高频成份波的幅度比
基波小，但频率越高越容易发射出成为噪声源，微控制器产
生的最有影响的高频噪声大约是时钟频率的３。倍电路所需的电子元器件众多，任何一个电子元器件的失
抗干扰技术。
关键词：单片机；硬件抗干扰；软件抗干扰；复位中图分类号：Ｐ６Ｔ３８文献标识码：Ａ文章编号：６１７２２１）０。１７－９－００．１６３４（９１０
ＡｂｔａｔＩｒｅｒｖｌｂｌｙｉｅＭｉｒｃｍｐｔｒｓｓｅｉｉｓｅｔｌｏｄｓｇｔｉｔｒｅｅｃ．ｈｓｐｐｒｎｒ－ｓｒｃ：ｎｏｄｒｏｉｔｍｐｏｅｒｉｉｔｔｃｏｏｕｅｙｔｍ．ｔｓｓｎｉｅｉｎＡｎｉｎｅｆｒｎｅＴｉａｅｔｅａｉｎｈｅａｔ－ｉｏ
～
ＲｓａｃｎＡｔ－ｎｅｆｒｎｅＴｃｎｕｓ１ＭｃｏｏｐｔｒＳｓｏｅｅｒｈＯｎｉｉｔｒｅｅｃｅｈｉｅｉｉｒｃｍｕｅｙｔｍｑ１

单片机应用系统中的抗干扰技术

干扰是工业微机控制系统中不可避免、最难解决的问题，直接影响到系统的可靠性。干扰可以以场的形式入侵微机系统。外电网污染、此系统内部干扰等都属于干扰源。干扰对微机系统的作用可分为三个方面：一是输入系统。使它模拟信号失真，数字信号出错。二是输出系统。它使各输出信号混乱，不能真正反应出微机系统的真正输出量。三是微机系统的内核。前两项是针对输入输出通道的抗干扰措施，干扰还未作用到ＣＵ本身，这时ＣＵ还能正确地执行ＰＰ各种程序。当干扰作用到微机系统的内核。即ＣＵ时，ＰＰＣＵ将不能按正常状态执行程序，从而导致三总线上数字信号错乱，并且使程序执行紊乱，出现 “ 飞” 跑现象。如何发现ＣＵ受到Ｐ干扰，如何拦截失控的程序流向，以便尽可能无扰动恢复系统正常状态，这些都是ＣＵ的抗干Ｐ扰技术。解决干扰问题要从软、硬件两方面人手。以下主要介绍的是软件系统方面如何利用指令冗余、软件陷阱、以及ＷＡＨＯＣＤＧ等技术来解决ＭＳ５微机系统中ＣＵ的抗干扰问Ｃ一１Ｐ题。下面以我们研制的ＺＹＩＬ — 型钻时录井仪的微机系统为例加以介绍。１指令冗余当ＣＵ受到干扰后，Ｐ常常将一些操作数作为指令码来执行，导致程序紊乱。这时要尽快使程序进入正轨，执行真的命令。ＭＣ一１Ｓ５系列的所有指令均不超过三个字节，且相当一部分为单字节。当程序飞到某一条单字节指令上时，可以自动进入正轨，当飞到某一双字节指令上时，有可能落到其操作数上，从而继续出错。当飞到三字节指令上时，由于有两个操作数，出错的则机率就更大。为此，我们在一些对程序流向起决定作用的指令前插入两条ＮＰＯ指令（字节指单令）以保证跑飞的程序迅速进入正轨。如： — ，Ａ

PIC单片机抗干扰设计

PIC单片机抗干扰设计摘要:单片机已经普遍应用到各个领域,对其可靠性也提出了更高的要求。

影响单片机可靠性的因素很多,但是抗干扰性能是最重要的一个因素之一。

本文对PIC单片机抗干扰设计主要从硬件干扰抑制技术和软件干扰抑制技术两个大方面来进行分析。

关键词:PIC单片机抗干扰硬件软件1 硬件干扰抑制技术1.1 采用合理的隔离技术采用合理的隔离技术对单片机抗干扰起着非常重要的作用。

隔离不仅能够将外来干扰信号的通道阻断,而且还可以通过控制系统与现场隔离实现抗干扰目的,使得彼此之间的串扰最大限度地降低。

常用的隔离技术主要包括变压器隔离方式、布线隔离方式、光电隔离方式和继电器隔离方式等。

1.2 合理选择系统时钟PIC单片机系统时钟频率为0～20MHz,时基震荡方式主要有四种,每一种时基震荡方式由不同的时基频率相对应:外接电阻电容元件的阻容振荡方式RC,频率为0.03MHz～5MHz;低频晶体振荡器/陶瓷谐振器振荡方式LP,频率为32.768kHz或200kHz;标准晶体振荡器/陶瓷谐振器振荡方式XT,频率为0.2MHz～4MHz;高频晶体振荡器/陶瓷谐振器振荡方式HS,频率为4MHz～20MHz。

外接方式主要有三种:外接晶体振荡器/陶瓷谐振器、外接时钟电路、外接RC。

用户在选择基振荡方式和外接方式时可根据PIC单片机应用系统的性能、应用场合、价格等因素来进行。

外接时钟属于高频噪声源,从可靠性方面来讲,不仅会干扰本应用系统,而且还能够干扰外界。

频率越高越容易成为噪声源,因此应采用低频率的系统时钟,但是必须把与系统性能要求相符作为前提条件。

1.3 合理设计电路板在电路板设计时,不要只是采用单一的PCB板进行,而应尽可能多的采用多层PCB板来进行,其中一层用作接地,而另外一层用作电源布线,这样就使得退耦电路形成,同时,这样的电路其屏蔽效果也比较好。

如果对空间没有任何的硬性规定,同时要成本因素进行考虑,此时在设计电路板时就可以采用单层或者双层的PCB板进行布线,这样需要从电源单独引电源线进行布线,并将其逐个分配到每个功能电路中,另外,还要将所有的地线汇集到靠近电源地的一个点上。

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ＥＰＯＲＭ、／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ｕｍ和。ＲＭ单元存储的是程序、常数和表格。一旦Ｏ程序编窝完成，ＲＭ中的内容就碓定了，其校黪Ｏ和也就是唯一的。若ＲＭ校黔和出错，虑给出聱Ｏ光或其它形式的ＲＭ出错提示信息，Ｏ等待扇理Ｌ。１Ｊ２２系统Ｒ．ＡＭ罩元的检测榆查ＲＭ蓿商是否正常。常向ＲＭ单元窝ＡＡ “０ ” ，出磨届“０ ” ０Ｈ畸０Ｈ，再向其宿“Ｆ ” ＦＨ，籀出也虑禺“Ｆ。若ＲＦＨ” ＡＭ罩元演宿出错，愿给出罄光或其它形式的ＲＭ出错提示信息．等待魔理。Ａ同畴，在寅陈虑用畸虑兹注意，ＲＭ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ＣＵ取指令进程是先取操作碣，再取操作数，Ｐ
凿ＰＣ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

Ｒｅｅｒｈｏｏｔｒｔ－ｎｅｆｒｎｅＭｅｈｄｆｓａｃｎＳｆｗａｅＡｎｉｉｔｒｅｅｃｔｏｓｏＳｎｌｃｉＣＳ５ｎｗａｉｇｅｈｐＭ－１Ｒｕａｙ
ＦＥＮＧｉｎｇ，ＷＥＮ－ｈｎ。ＹＩＪａ－ｉｇＪａＲｕｃｕｉｎｂｎ ‘
（．ａｕｔｆｒａｏＩｉ￣ｒｇ。ｉｇｉｉｒｉＳｉｃｄＴｃｎｌｙＧｍｈｕ３１０ｈｎ；１ＦｃｌｏＩｏｍｔｎＥｌｎｉＪｎｘＵｎｖｓｙｆｃｅｅｎｅｈｏｏ，ａｏ４００Ｃｉａｙｆｎｉｇｎａｅｔｏｎａｇ
ＡｂｔａｔＴｅａｔｏｓｄｓｕｓｓｍｅｓｆａｅａｔｉｔｒｒｎｅｍｅｄｆＣｉｃｎｒｎｂｅＴｅｍｅｄｅｐｓｎｓｒｃ：ｈｎｈｒｉｃｓｏｏｔｒｎｉｎｅｆｅｃ￣ｏｓｎｏｔａｌ．￥ｏｓｈｌｉ— ｗ — ｅｏＰｏｈ
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第２卷期７第１
江西理工大学学报
ｖ．。１。７１ №．２
２００６年２月ＪＵＮＬＯＪＡＧＩＮＶＥＳＴＦＣＥＥＡＤＴＣＮＯＹＦｂ．０６ＯＲＡＦＩＮＸＵＩＲＩＹＯＳＩＮＣＮＥＨＯＬＧｅ２０
２ＦｃｌＭｃａｉｌｎｌｔｎｎｉｅｎ，ｉｌＵｉｒｔｏＳｉｃｄｅｈｏｇ，ａｏ１０ｉ．ａｕｙｅｈｎｃｄｅｒｉＥｇｃ．ｇ．ＩｔｏｆａａＥｃｏｃｎ＿ｄ，『ｎｅｉｃｎｅｎｃｎｌｙＧｍｈｕ４００Ｃｎ８ｖｓｙｆｅａＴｏ３ｈａ）

单片机系统抗干扰措施

电气上隔离开来，使得很大一部分干扰被阻挡隔离。
４接地处理）
４接地干扰，因单片机是小功率器件，要控制大功率器）件，小功率和大功率之间的相互干扰。
单片机系统中通常既有数字信号，又有模拟信号；既有大
功率信号，又有小功率信号；既有直流信号，又有交流信号（尤
面，绍了单片机的多种抗干扰方法。硬件抗干扰主要解决单片机受外界因素的影响，介而软件抗干扰主要保证程序的
正确执行和数据的安全性
关键词：单片机
１概述．
硬件抗干扰
软件抗干扰
数据的安全性
下面从硬件和软件两方面提出相应的抗干扰解决措施，而重点
介绍软件方面的抗干扰措施。
２．硬件措施
单片机系统通常都受到外界干扰因素的影响，主要有以下几种干扰。
１供电系统干扰。）２空间电磁干扰，）电磁信号通过空间辐射进入系统。
水利渔业，０５５２：３２０，（１ｌ．２
要漂洗干净，否则残留的ＮＯ会影响外观。用头一次固ａＣ定用过的水（节约一次用水）在摇床上轻摇１ｍｉｌ可。，０ｎｌ如果染￣Ｊ
色不深，可漂洗太长时间，样颜色就会更淡了。就不那
３过程通道干扰，）干扰通过与系统相连的前向通道、向后通道及与其它系统的相互通道进入。

单片机应用系统的软件抗干扰技术

0 前言
随着单片机应用的普及，采用单片机控制的产品与设备日益增多，而某些设备所在的工作环境往往比较恶劣，干扰十分严重。Ill因此，为保证设备能在实际应用中可靠工作，必须要周密考虑和解决干扰的问题。软件抗干扰是一种简便易行、节约经济的抗干扰方法[20 1
产生。在程序结构上，可将输出过程安排在监控循
1 数字量输入输出中的软件抗干
扰
1.1 数字量输入中的软件杭干扰在单片机应用系统中，数字量输人过程中的干扰作用时间比较短，一般可采取重复采样加数字滤波的方法来解决这一问题。[]如果数字信号属于开 3 关量信号，如限位开关、按钮操作等，则必须保证每次采样结果绝对一致才行。这时可编写一个采样子
单片机应用系统的软件抗干扰技术
UMP,JC 等，在其前面插人两条 NOP 指令，这样
很少用完全部空间，对于这些非程序空间，每隔一段地址设置一个软件陷阱，系统就一定能捕捉到即使失控程序“ 跑飞” 到操作数上，由于空操作指令跑飞” 的程序而自动人轨。 NOP 的存在，也可避免后面的指令被当作操作数 “ 执行，程序会自动纳人正轨。 2.2.3 表格区表格一般分为数据表格和散转表格两种，由于采用指令冗余使“ 跑飞” 的程序恢复正常是有表格的内容与检索值的一一对应关系，在表格中安条件的，首先“ 跑飞” 的程序必须落在程序区，其次必须能够执行到所设置的指令冗余。在一个程序中排软件陷阱会破坏其连续性和对应关系，因此只能指令冗余不能使用过多，否则会降低程序的执行效在表格的最后安排陷阱。如果表格区较长，安排在最后的陷阱不能保证一定能捕捉到“ 跑飞” 的程序，率。有可能在中途程序再次“ 跑飞” 。 2.2 软件陷阱 2.2.4 程序运行区如果“ 跑飞” 的程序落到非程序区(如 EPROM 程序区是由一系列的指令所构成的，不能在这中未用的空间或某些数据表格等) ，则指令冗余技术就不能使“ 跑飞” 的程序恢复正常了，这时可以采些指令中间任意安排陷阱，否则会影响程序的正常用软件陷阱的抗干扰技术。软件陷阱是一条引导指运行。但一般程序常采用模块化设计，然后按要求一个模块地执行，可以将陷阱指令组分令，可以将捕获的程序强行引向一个指定的地址，一个模块、该地址安排了一段专门的出错处理程序。假设出错散放置在用户程序各模块之间空余的单元里。正常运行时不执行这些陷阱指令，而程序一旦“ 跑飞” 落处理程序的人口地址为 ERR ，则下面三条指令即人这些陷阱区，由于陷阱指令组的存在，可以马上构成一个“ 软件陷阱” 。 N OP 将“ 跑飞” 程序自动人轨。

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单片机应用系统的软件抗干扰措施
随着单片机技术的不断发展，越来越多的领域开始采用单片机应用系统来解决各种问题。

但是在使用单片机应用系统时，面对复杂的电磁环境和干扰信号，软件抗干扰措施就显得尤为重要。

本文主要介绍几种常见的单片机应用系统的软件抗干扰措施。

1. 状态机
状态机可以将程序运行的不同状态抽象成状态节点，并定义状态之间的转移条件和动作。

采用状态机的方式，程序运行时只会执行特定的状态，并且只有满足条件才能切换到下一个状态。

这种方式能够更好地规避因干扰信号导致程序错误的情况。

2. 延时检测
在单片机系统中，由于时钟等原因，程序执行的时间不一定是固定的。

在程序中加入延时检测可以在程序执行过程中发现异常情况。

例如，收到干扰信号造成某些操作花费了比预期多得多的时间，这时候可以通过延时检测将程序返回到正常状态。

3.crc检验
crc检验是一种常用的检验方式。

在传输数据时，将发送的数
据进行crc校验，如果接收方收到的数据经校验后不合法，则
可以认为接收到了干扰信号，并进行相应的处理。

4. 中断
中断是指单片机在执行程序时，如果接收到某个特定的事件信号，就会中断程序的执行，并执行一段特定的中断程序。

通过中断，在干扰信号产生时，程序能够及时停止运行，避免产生不必要的错误。

总之，在单片机应用系统中，软件抗干扰措施是非常重要的。

我们可以通过引入状态机、延时检测、crc检验、中断等方式来提高单片机应用系统的抗干扰能力，确保程序的稳定和可靠运行。