單片機(jī)軟件抗干擾的誤區(qū)介紹
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/170788.htm
當(dāng)按下按鈕前,程序正常運行(三個LED全閃)。按下按鈕后,主程序能迅速恢復(fù)工作,但兩個中斷子程序被封鎖,不再工作。過程如下:主程序檢測到干擾后進(jìn)入死循環(huán),不能執(zhí)行復(fù)位30H單元的操作,T1中斷使30H不斷增值,計數(shù)到3時,軟件WATCHDOG執(zhí)行動作,執(zhí)行一條LJMP指令,使程序從頭執(zhí)行。MAIN過程中清除了干擾標(biāo)志(表示干擾已經(jīng)過去),使主程序迅速恢復(fù)工作。按理說MAIN過程中也重新設(shè)定了各個中斷,并開放了它們,為什么中斷不能恢復(fù)工作呢?這是因為中斷激活標(biāo)志的復(fù)位工作被遺忘了,因為它沒有明確的位地址可供編程,直接轉(zhuǎn)向0000H地址并不能完成真正的復(fù)位。軟件復(fù)位是使用軟件陷井和軟件WATCHDOG后必須進(jìn)行的工作,這時程序出錯完全有可能發(fā)生中斷子程序中,中斷激活標(biāo)志已置位,它將阻止同級中斷響應(yīng)。由于軟件WATCHDOG是高級中斷,它將阻止所有中斷響應(yīng)。由此可見,清除中斷激活標(biāo)志的得要性,很多文獻(xiàn)的作者回為沒有認(rèn)識到這一點進(jìn)入誤區(qū)。
4. 在所有指令中,只有RETI指令能清除中斷激活標(biāo)志。出錯處理程序ERR主要是完成這一功能,其它的善后工作交由復(fù)位后的系統(tǒng)去完成。為此,我們重新設(shè)計T1中斷子程序如下所示:
PT1: CPL P1.2 高級中斷程序發(fā)光二極管閃爍
INC 30H 軟件WATCHDOG計數(shù)器增值
MOV A,30H
ADD A,#0FD
JC ERR 達(dá)到3次否?
RETI
ERR: CLR EA 關(guān)中斷
CLR A 準(zhǔn)備復(fù)位地址(0000H)
PUSH ACC
PUSH ACC
RETI 清除中斷激活標(biāo)志并復(fù)位
這段程序先關(guān)中斷,以便后續(xù)處理能順利進(jìn)行,然后用RETI指令替代LJMP指令,從而既清除了中斷激活標(biāo)志又完成了轉(zhuǎn)向0000H的任務(wù)。按這樣改好后程序再運行,結(jié)果仍不理想:按下按鈕后,有時只有主程序和高級中斷子程序能迅速恢復(fù)正常,而低級中斷仍有被關(guān)閉的可能。如果按如下方法把干擾轉(zhuǎn)移到低級中斷中,則按下按鈕后低級中斷必然被關(guān)閉:
LOOP: CPL P1.0
MOV R6,#80H
MOV R7,#0H
TT1: DJNZ R7,TT1
DJNZ R6,TT1
SJMP LOOP
PT0: CPL P1.1
JB 00H,STOP
RETI
STOP: LJMP STOP 掉入死循環(huán)。
仔細(xì)分析后可能得出結(jié)論:當(dāng)軟件WATCHDOG是嵌套在低級中斷中起作用時,復(fù)位后只清除了高級中斷激活標(biāo)志,低級中斷標(biāo)志仍然被置位,從而使低級中斷一直被關(guān)閉。
5. 修改出錯處理如下:
ERR: CLR EA 正確的軟件復(fù)位入口
MOV 66H,#0AAH 重建上電標(biāo)志
MOV 67H,#55H
MOV DPTR,#ERR1 準(zhǔn)備第一次返回地址
PUSH DPL
PUSH DPH
RETI 清除高級中斷激活標(biāo)志
ERR1: CLR A
PUSH ACC
PUSH ACC
RETI 清除低級中斷激活標(biāo)志
這時,必須執(zhí)行兩次RETI,才能到達(dá)0000H,以保證清除全部中斷激活標(biāo)志,達(dá)到和硬件復(fù)位相同的效果。同樣,軟件陷井也必須由下列三條指令才能達(dá)到目的。
NOP
NOP
LJMP STAT
改成:
NOP
NOP
LJMP ERR
結(jié)論:當(dāng)主程序受到干擾被軟件陷阱捕獲時,中斷標(biāo)志并未置位,執(zhí)行ERR過程中,RETI指令等效于RET指令,同樣可以達(dá)到軟件復(fù)位的目的。實驗結(jié)果證明:只有LJMP ERR才能萬無一失地實現(xiàn)軟件復(fù)位,使系統(tǒng)擺脫干擾同,恢復(fù)正常。在MCS-51單片機(jī)的軟件復(fù)位過程中,必須連續(xù)執(zhí)行兩次中斷返回指令RETI才能確保系統(tǒng)恢復(fù)正常。
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