一種基于FM20L08的溫度測(cè)試儀

　　5.2 軟件抗干擾

　　單片機(jī)受干擾信號(hào)作用時(shí), 將使系統(tǒng)失控, 最典型的就是PC 的狀態(tài)值。它的修改將導(dǎo)致兩種主要的軟件非正常工作形式：“程序跑飛”和“死循環(huán)”, 為此在設(shè)計(jì)上采用了三種抗干擾方法：(1) 指令冗余技術(shù)。指令由操作碼和操作數(shù)組成，操作碼指明CPU要完成什么樣的操作，而操作數(shù)是操作碼的對(duì)象。單字節(jié)指令只有操作碼，隱含操作數(shù)；雙字節(jié)指令，第一個(gè)字節(jié)是操作碼，第二個(gè)字節(jié)是操作數(shù)；三字節(jié)指令第一個(gè)字節(jié)是操作碼，后二個(gè)字節(jié)是操作數(shù)。CPU在取指令的時(shí)候是先取操作碼再取操作數(shù)，如何判斷是操作碼還是操作數(shù)就是通過取指令的順序。而取指令的順序完全由指令計(jì)數(shù)器PC來控制，因此，一旦PC受干擾出現(xiàn)錯(cuò)誤程序便會(huì)脫離正常軌道，出現(xiàn)"亂飛"，這樣就會(huì)出現(xiàn)把操作數(shù)當(dāng)作操作碼，或者把操作碼當(dāng)作操作數(shù)的情況。但只要PC指針落在單字節(jié)指令上程序就可納入正軌，所以為了快速將程序納入正軌，應(yīng)該多用單字節(jié)指令，并在關(guān)鍵的地方人為插入一些單字節(jié)指令NOP，或?qū)⒂行У膯巫止?jié)指令重寫，這就稱之為指令冗余。常用的方法就是在一些雙字節(jié)、三字節(jié)指令后面插入兩個(gè)單字節(jié)指令NOP，或在一些對(duì)程序的流向起決定作用的指令前面插入兩條NOP指令。還可對(duì)一些重要的指令進(jìn)行重復(fù)放置。但采用指令冗余技術(shù)將程序納入正軌的條件是：亂飛的PC必須指向程序運(yùn)行區(qū)。 (2) 看門狗技術(shù)[4]。 專用硬件看門狗是指一些集成化的或集成在單片機(jī)內(nèi)的專用看門狗電路，實(shí)際上它是一個(gè)特殊的定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)發(fā)出溢出脈沖。從實(shí)現(xiàn)角度上看，該方式是一種軟件與外部專用電路相結(jié)合的技術(shù)，硬件電路連接好以后，在程序中適當(dāng)?shù)夭迦胍恍┛撮T狗復(fù)位指令，保證程序正常運(yùn)行時(shí)看門狗不溢出；而當(dāng)程序運(yùn)行異常時(shí)，看門狗超時(shí)發(fā)出溢出脈沖，并通過單片機(jī)的RESET引腳使單片機(jī)復(fù)位。 (3) 軟件陷阱技術(shù)。當(dāng)亂飛的程序進(jìn)入非程序區(qū)的時(shí)候，就可設(shè)定軟件陷阱對(duì)亂飛的程序進(jìn)行攔截從而將程序引向一個(gè)固定的位置。這樣就可將捕獲的程序重新納入正軌。軟件陷阱主要就是把程序重新引入它的復(fù)位入口處，也就是說在適當(dāng)?shù)牡胤皆O(shè)置這樣的指令：

　　NOP

　　NOP

　　LJMP 0000H

　　軟件陷阱主要安排在這樣一些區(qū)域：未使用的中斷區(qū)、未使用的EPROM空間及非EPROM空間、程序運(yùn)行區(qū)及中斷服務(wù)程序區(qū)。

　　5 結(jié)語

　　鐵電存儲(chǔ)器作為新一代非易失性記憶體, 無論其寫入速度還是數(shù)據(jù)的安全性都可以得到很好的保證,已經(jīng)在國(guó)外的地鐵系統(tǒng)、抄表系統(tǒng)及IT等各種行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。文章設(shè)計(jì)的溫度記錄儀，除具有抗過載沖擊、抗干擾、數(shù)據(jù)斷電不丟失的特點(diǎn)外,并具有實(shí)時(shí)采集速度要求很高，存儲(chǔ)容量大的特點(diǎn)。它的實(shí)際應(yīng)用具有軍用和商用價(jià)值，能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

　　參考文獻(xiàn)

　　[ 1 ] China Service Center of RAMTRON. The Data Sheet of FRAM, 2005 ,11.

　　[ 2 ] 劉德贊,孫書鷹,李瑞等.非易失性鐵電存儲(chǔ)器芯片F(xiàn)M1808原理及其應(yīng)用[J] .《微計(jì)算機(jī)信息》, 2005 (21)1:143-144.

　　[ 3 ] 韓　強(qiáng),溫度的測(cè)量[M]. 北京:計(jì)量出版社.

　　[ 4 ] 馮高輝, 雷　彬, 陳　雷.基于鐵電存儲(chǔ)器FM18L08的固態(tài)記錄儀設(shè)計(jì)[J].《現(xiàn)代電子技術(shù)》,2005 (198) 7: 89-91.