微机控制系统中软件的抗干扰措施
在抗干扰中,要发挥微机软件的作用。要在应用软件中采取修正、补偿和滤波,要和硬件方面的抗干扰措施相互补充、结合、形成强有力的双重抗干扰措施。软件方面的措施有时非常有效,而且往往简单、并修改容易和经济。因为软件抗干扰不需增加设备,只需在程序上作相应的处理即可。
电视监视的控制系统与微机系统软件的一个重要差别,就是其软件的抗干扰设计。它设计的具体方法有:
程序对硬件设备的检查
程序对硬件设备的检查方法类似微机中的上电自检,它用以确保以后程序运行的环境正确。一般,自检出错时要报警,以便操作人员及时了解情况和处理故障。
软件的冗余抗干扰
软件的冗余抗干扰方法有两层意思:对单个设备来说,主要是利用CPU的高可靠性来存贮整个设备I/O口的信息,并定时用此信息刷新I/O口,从而确保I/O口在受干扰后,能及时恢复正常;对整个系统来说,可利用主控制器等工作条件较好的设备的高可靠性,存贮整个系统设备的工作情况,并定时通过通信线刷新系统设备,从而确保这些设备在受干扰后,能保证恢复正常的工作状态。采用此方法时,如能与下面的自动复位措施相配合,效果会更加显著。
自动复位措施
程序的执行本身是封闭的,但是因CPU总线、程序存贮器受到干扰后,会影响程序的正常执行。为了保证程序在受到干扰后,能恢复到正常的工作状态,通常采用下面两种手段进行保证。
1、合理分配程序空间
合理分配程序空间是,在未利用的地方加上跳转指令,保证程序可以跳回到正常的程序。但此方法的前提是,CPU要处于正常的工作状态才行,但有些时候干扰会损坏CPU工作条件,而使CPU不能进行工作,因而产生了下面的一种自动复位手段。
2、自动复位
自动复位方法的原理是,在程序循环体中安排一监视程序,也就是在程序正常执行时,在某一口线上产生一定周期和脉宽的信号,将此脉冲送给复位检测电路。一旦CPU工作异常,此时检测电路就向CPU发出复位信号,以重新启动设备工作。检测电路一般有两种工作方式:
a、恒定电平检测法:它利用可再触发式单稳电路进行,利用上述信号不断触发单稳电路,以保证正常的输出,而一旦此触发电路失去,单稳电路便会给出复位信号。
b、定时器检测法:它利用一振荡器脉冲计数,CPU给出的周期信号用来复位计数器,而一旦此复位信号消失,则计数器便溢出产生一信号复位CPU。
在大部分的设备中,复位监视程序仅提供一个周期信号是不够的,因为CPU一旦复位,将破坏所有状态,这样的设备对用户来说就不可靠了。为了保证上述过程对用户透明,一般采用下述方法进行:即CPU在复位时,不影响其内部RAM的内容。因此,利用内部RAM的这个特点,可在上电复位后,在RAM中设一上电后的标志。根据此标志,CPU便可判定是上电复位,还是受干扰后自动复位了。并且,将程序分段执行,进入一个段便在RAM中作一标记,设备各I/O口的状态也存在RAM中,这样一旦自动复位后,便可将上述信息写到I/O口,以保证设备状态的连续,同时进行原程序段执行,从而保证了程序运行的连续性。采用此方法后,保证了自动复位过程对用户的透明,提高了设备的稳定性和可靠性。