第七章_微处理器及软件抗干扰.ppt

1、第七章 微处理器及软件抗干扰,7-1 硬件设计 7-2 软件抗干扰的事件及程序 7-3 微处理器的“看门狗” 7-4 防护性软件编程 7-5 软件抗干扰的测试,7-1 硬件设计,一、选最适合的芯片结构：总线结构、电压、功耗、时钟速率、接口、寄存器、内存 二、对外干扰中时钟、最低位总线(DB、AB)、 高速重载驱动线等优先布局、傍地线及专设地层 三、电源入口一个22uf电容 + 22nf CD.CA.CC,每10片中小芯片1uf钽电容 每2、3片大芯片1uf钽电容 每片总线驱动22nf瓷介电容 每4片小芯片22nf瓷介电容,7-2 软件抗干扰的事件及程序,一、关键软件的纠错、容错能力应与其它程序

2、分别对待，关键操作核对三次无误才做 ,就不会一个干扰就误操作 二、初始化程序、重点寄存器的数据校核与确认、时序、看门狗设置以及保护性软件要反复考核干扰的情况,7-3 微处理器的“看门狗”,在硬件电路抗干扰之后,一个超限瞬态干扰如与总线上某薄弱点重合(改变1/0),随机事件使程序失控,最好用看门狗使程序重新恢复运行 非法操作码陷井和利用读取特指寄存器内的地址来周期性复位的计数器 当发生死循环、不作为、危险等待情况时,由原活动程序定期操作的计数器即进行操作,使看门狗吠叫,加在Reset端的信号使程序重新初始化,重新正常工作,MCU,Reset,O/P 端口,Q,R,加电复位(POR),软件产生的脉

3、冲 p跌落,超时期,重启动,Q,看门狗操作,超时间隔不能太短,以免影响其它关键程序 需为它中断服务或主程序来不及初始化。也不能太长产 生危险,通常在0.011S根据需要调试出适当值,BUS,DW,Q,s,CL,MCU,Reset,O/P 端口,计数 定时器,Q,R,加电复位(POR),软件产生的脉冲 p跌落,超时期,重启动,Q,看门狗操作,超时间隔不能太短,以免影响其它关键程序 需为它中断服务或主程序来不及初始化。也不能太长产 生危险,通常在0.011S根据需要调试出适当值,BUS,CL,Q,Q,CL计满,再启动#1 再启动#2,跌落 非重触发,重触发脉冲,超时 第一次 第二次 跃变 跃变,Q

4、,第一次瞬态 第二次瞬态,无稳态看门狗的优点，,正常,计数器重复周期,看门狗电路应简单可靠， 4060多分频器或ASIC等， Cp可用电源50Hz正弦波。,分频器可在正常工作前连续启动MCU。,不要用PLC编程来作分频器(跑飞程序的哑狗)。,应有不同性能的多条WD,长操作中应插入慢WD。,不同性能的多条 WD按需 设置在不同监控地点,软件产生的,短,短,复位,初始化,后台服务程序,长,中断服务程序,实时中断,由中断返回,程序调用,长序列,“看门狗”高电平突跳,“看门狗”低电平突跳,看门狗再触发程序的抗干扰,两条 WD接受两处以上不同时长间隔的“沉寂” （ 别叫 ）指令，保证不“误叫 ”,慢,C

5、L,-,RESET,快,防止中断 意外屏蔽,+,Q,(耐心好),(性急),7-4 防护性软件编程,除外界干扰外,中断联线、边缘I/O口设计、软件冲突固障、非同步电路的亚稳态都是微处理器的干扰源,1.尽量不用对脉冲沿敏感的中断源 2.对所有外来输入数据进行类型和范围检查 3.对数据进行多次采样；对模拟数据进行均算；数字确认 4. 所有数据在传输中加奇偶校检及检查和 5.在可变存储器中用纠错和修正算法保护数据块 6.尽量用电平触发,避免用沿触发 7.周期性对可编程接口芯片(PIA等)初始化 8.周期性对关键寄存器初始化(保护性修改),可编程ROM,使用中,空闲,清空内存,程序及数据,NOP,NOP,NOP,NOP,NOP,.,JMP RESET,用NOP指令保护没有使用的存储单元,当程序计数器被干扰后,程序可能会进入危险操作或走飞,除上述外 也可用廉价大规模ROM,EPROM填