單片機(jī)以mcu為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試(編輯修改稿)
2025-07-11 23:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 以減少地線的阻抗。 第 12章 以 MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入、輸出通道中，為減少干擾，普遍采用了通道隔離技術(shù)。用于隔離的器件主要有隔離放大器、隔離變壓器、縱向扼流圈和光 光電耦合器具有一般的隔離器件切斷地環(huán)路、抑制噪聲的作用，此外，還可以有效的抑制尖峰脈沖及多種噪聲。光電耦合器的輸入和輸出間無電接觸，能有效地防止輸入端的電磁干擾以電耦合的方式進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。光電耦合器的輸入阻抗很小，一般為 100?～ 1k?，噪聲源的內(nèi)阻通常很大，因此能分壓到光耦輸入端的噪聲電壓很小 。 第 12章 以 MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試 “看門狗 ” 技術(shù) 看門狗英文為 “ Wacth dog Timer”即看門狗定時(shí)器，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)監(jiān)視定時(shí)器，它的定時(shí)時(shí)間是固定不變的，一旦定時(shí)時(shí)間到，產(chǎn)生中斷或產(chǎn)生溢出脈沖，使系統(tǒng)復(fù)位。在正常運(yùn)行時(shí)，如果在小于定時(shí)時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)其進(jìn)行刷新 (即重置定時(shí)器，稱為喂狗 )，定時(shí)器處于不斷的重新定時(shí)過程，就不會(huì)產(chǎn)生中斷或溢出脈沖，利用這一原理給單片機(jī)加一看門狗電路，在執(zhí)行程序中在小于定時(shí)時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)其進(jìn)行重置。而當(dāng)程序因干擾而跑飛時(shí)，因沒能執(zhí)行正常的程序而不能在小于定時(shí)時(shí)間內(nèi)對(duì)其刷新。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器產(chǎn)生中斷，在中斷程序中使其返回到起始程序，或利用溢出產(chǎn)生的脈沖控制單片機(jī)復(fù)位 。 第 12章 以 MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試 第 12章 以 MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試 手動(dòng)復(fù)位：當(dāng)接在 MR引腳上的按鍵按下， MR接收低電平信號(hào)， RESET變?yōu)楦唠娖剑訒r(shí)時(shí)間為 200ms，使 8XX51復(fù)位。當(dāng)電源電壓降至，內(nèi)部的電壓比較器使 RESET變?yōu)楦唠娖绞箚纹瑱C(jī)復(fù)位，直到 Vcc上升到正常值 。 第 12章 以 MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試 MAX706P的內(nèi)部看門狗的定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為 ，如果在 WDI引腳保持為固定電平 (高電平或低電平 )，看門狗定時(shí)器輸出端 WDO變?yōu)榈碗娖?，二極管導(dǎo)通，使低電平加到 MR端， MAX706產(chǎn)生 RESET信號(hào)使 8XX51復(fù)位，直到復(fù)位后看門狗被清零 WDO才變?yōu)楦唠娖?。?dāng) WDI有一個(gè)跳變沿 (上升沿或下降沿 )信號(hào)時(shí)，看門狗定時(shí)器被清零。如圖將DI接到 8XX51的某根并行口線上，在程序中只要在小于 時(shí)間內(nèi)將該口線取反一次，即能使定時(shí)器清零而重新計(jì)數(shù)，不產(chǎn)生超時(shí)溢出，程序正常運(yùn)行。當(dāng)程序跑飛 ，不能執(zhí)行產(chǎn)生 WDI的跳變指令，到 秒 WDO因超時(shí)溢出而變低，產(chǎn)生復(fù)位信號(hào) 看門狗定時(shí)器有三種情況被清零，發(fā)生復(fù)位； WDI處于三態(tài)；和 WDI檢測到一個(gè)上升沿或一個(gè)下降沿。 第 12章 以 MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試 當(dāng)電源電壓 (如電池 )電壓下降，監(jiān)測點(diǎn)小于(即 PFI＜ ) PFO 變?yōu)榈? 電平，產(chǎn)生中斷請求，在中斷服務(wù)中，可以采用相應(yīng) 181。p監(jiān)控器的型號(hào)很多，選擇時(shí)應(yīng)注意是高電平復(fù)位還是低電平復(fù)位，要和自己選擇的機(jī)型匹配。美國 Xicor公司的 X25043(低電平復(fù)位 )，X25045(高電平復(fù)位 )霵監(jiān)控器，有電壓檢測和看門狗定時(shí)器，還有 512 8位的串行EEPROM，且價(jià)格低廉，對(duì)提高系統(tǒng)可靠性很有利。 第 12章 以 MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試 89S51/52單片機(jī)的看門狗 不少單片機(jī)內(nèi)帶有看門狗定時(shí)器。看門狗定時(shí)器也可以用軟件的方式構(gòu)成，這需要單片機(jī)內(nèi)有富裕的定時(shí) /計(jì)數(shù)器。由于軟件運(yùn)行受單片機(jī)狀態(tài)的影響，其監(jiān)控效果遠(yuǎn)不及硬件看門狗定時(shí)器好。軟件看門狗僅在環(huán)境干擾小或?qū)Τ杀疽蟾叩南到y(tǒng)中采用。 在 ATMEL的89S51/52系列的單片機(jī)中內(nèi)設(shè)有看門狗定時(shí)器， 89S51與 89C51功能相同。指令兼容。 HEX程序無需任何轉(zhuǎn)換可以直接使用。 89S51/52比起89C51/52除可在線編程外，就是增加了一個(gè)看門狗功能。 89S51/52內(nèi)的看門狗定時(shí)器是一個(gè) 14 位的計(jì)數(shù)器，每過 16384個(gè)機(jī)器周期看門狗定時(shí)器溢出，產(chǎn)生一個(gè) 98/fosc的正脈沖加到復(fù)位引腳上，使系統(tǒng)復(fù)位。使用看門狗功能，需初始化看門狗寄存器 WDTRST（地址為 0A6H），對(duì)其寫入 01EH，再寫入 0E1H，即激活看門狗。在正常執(zhí)行程序時(shí)，在必須在小于 16383個(gè)機(jī)器周期內(nèi)需進(jìn)行喂狗，即對(duì)看門狗寄存器 WDTRST（地址為 0A6H）再寫入 01EH，和 0E1H。 第 12章 以 MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試 看門狗具體使用方法如下： 在程序初始化中向中先 WDTRST EQU 0A6H ORG 0000 LJMP STAR …… . STAR: MOV WDTRST,01EH 。 激活看門狗先送 1EH MOV WDTRST,0E1H 。后送 E1H DOG:
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