【文章內(nèi)容簡介】 周期（200ms,）之后X25045將以RESET信號作出響應。利用X25045低Vcc檢測電路，可以避免低電壓狀況的影響，系統(tǒng)復位。X25045的存儲器部分是CMOS的4096位串行EPROM，它在內(nèi)部以5128位組織。X25045的特點是允許簡單的三線總線工作的串行外設接口和軟件協(xié)議。第3章 軟件系統(tǒng)設計　單片機系統(tǒng)中的程序存儲器只有寫入相應的程序后，控制器才能運行，實現(xiàn)所要求的功能，而使所求功能實現(xiàn)的過程就是系統(tǒng)的軟件設計。系統(tǒng)的軟件采用了模塊化結構設計。對于實時性要求較高的部分，由于匯編語言具有靈活性好、代碼轉換速度快等特點，可采用匯編語言來編寫 程序，其他部分采用高級語言編寫，程序可讀性好。 整個軟件系統(tǒng)包括主程序、初始化子程序、中斷服務子程序、顯示子程序、鍵盤子程序等，主程序如圖31所示，首先初始化，然后觸發(fā)A/D對各項進行采樣、分析計算，從而確定投切電容數(shù)量，并對補償情況做詳細記錄，通過顯示設備顯示出來，進而對后面的檢測控制做指導作用?！　〕跏蓟绦蚴箤⒁褂玫臄?shù)據(jù)存儲器清零或者放入設定數(shù)據(jù)?！　‰妷簷z測程序進行電壓測量，并對每次電壓測量值進行分析，找出電壓過零點，記下過零點的時間。由于被測信號是正弦半波，其有效值可以用峰點值或者半波內(nèi)的平均值代替（平均值比峰點值準確）。如果20～40s時間內(nèi)電壓持續(xù)高于正常值，則作為過電壓處理。電流檢測程序與電壓檢測程序相似。　　根據(jù)電壓、電流的過零點時間差得到其相位差，再通過計算或查表求得cosΦ（功率因數(shù)）和sinΦ，把電壓、電流、sinΦ和系數(shù) 這四者相乘，就得到需要補償?shù)臒o功功率量，然后將此與電容器組的功率進行比較，決定是否投切電容器組?！　⊥肚须娙萜鹘M要體現(xiàn)反時限特性，即如果偏差值較大，相應地縮短兩次動作的間隔時間?！　≡谟嫊r、相位檢測和對自復位電路輸出一定頻率的方波過程中，都需要一個時間基準。這可以使用89C52內(nèi)部定時器，在程序安排中采用中斷方式。圖31主程序流程圖基本程序流程如圖32所示，首先程序開始進行初始化，然后觸發(fā)A/D對各相進行采樣，n個數(shù)據(jù)采完為止，分別開始計算，將各相當前運行狀態(tài)進行循環(huán)顯示，利用鍵盤進行工作方式控制，固定狀態(tài)顯示、可以設置參數(shù)(包括功率因數(shù)上限、過壓保護值、過流保護值、延時投切值)、進行手動或自動投切，若為手動則手動投入或切除一組電容,若為自動則通過計算，根據(jù)需要補償?shù)娜萘浚M行自動投切，之后返回到采樣階段，從而進行實時控制。 圖32基本程序流程 CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數(shù)，當PC受干擾出現(xiàn)錯誤。程序便脫離正常軌道“跑飛”，當“跑飛”到某雙字節(jié)指令，若取指令時刻落在操作數(shù)上，誤將操作數(shù)當作操作碼，程序將出錯。 若“飛”到了三字節(jié)指令，出錯機率更大， 在程序的關鍵地方人為插入一些單字節(jié)的空操作指令NOP，或將有效的單字節(jié)指令重寫，稱為指令冗余。通常在雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令之后插入兩條單字節(jié)的NOP指令，可保證其后的指令不被拆散。對于程序流向起重要作用的指令如RET，RETI，LCALL，LJMP，JC 等，在其前面插入兩條NOP指令，這樣即使失控程序“跑飛”到操作數(shù)上，由于空操作指令NOP 的存在，也可避免后面的指令被當作操作數(shù)執(zhí)行，程序會自動納入正軌。采用指令冗余使“跑飛”的程序恢復正常是有條件的，首先“跑飛”的程序必須落在程序區(qū)，其次必須能夠執(zhí)行到所設置的指令冗余。在一個程序中指令冗余不能使用過多，否則會降低程序的執(zhí)行效。 軟件“看門狗”技術如果“跑飛”程序陷入死循環(huán)中，指令冗余和軟件陷阱都將無能為力，通常采用程序監(jiān)視技術，又稱“看門狗”技術，使程序脫離死循環(huán)。單片機應用系統(tǒng)的程序往往采用循環(huán)運行方式，每一次循環(huán)時間基本固定，“看門狗”技術就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)時間，若發(fā)現(xiàn)時間超過已知的循環(huán)設定時間，則認為系統(tǒng)陷入了死循環(huán)，然后強迫程序轉向出錯處理，使系統(tǒng)運行納入正軌。以下面一段程序為例構成的定時約為10ms 的軟件“看門狗” 假定系統(tǒng)時鐘60MHz。MOV TMOD 。 設置T0 為16位定時方 SETB ET0 。 允許T0中斷 SETB PT0 。 設置T0為高級中斷MOV TH0,0E0H 。 定時T0約為10msSETB TR0 。 啟動T0 SETB EA 。開中斷　 軟件“看門狗”啟動后，系統(tǒng)工作程序必須每隔小于10ms 的時間執(zhí)行一次MOV TH0,0E0H 指令：重新設置T0 的計數(shù)初值。如果程序“跑飛”后執(zhí)行不到這條指令，則在10ms 內(nèi)會產(chǎn)生一次T0 溢出中斷： 在T0中斷向量區(qū)安排一條LJMP ERR 轉入出錯處理即可使程序自動入軌。 重要數(shù)據(jù)備份與恢復系統(tǒng)受到干擾時，會使RAM中的一些數(shù)據(jù)遭到破壞,因此系統(tǒng)重要信息應采取備份措施。 下面介紹一種三重數(shù)據(jù)冗余編碼，它是將每個重要的系統(tǒng)信息重復存放在三個互不相關的地址單元中，建立雙重數(shù)據(jù)備份。 如果系統(tǒng)采用了片外RAM，應在片外RAM中對重要信息進行雙重備份，因為片外RAM中的信息只有MOVX指令才能對它進行修改，而能夠修改片內(nèi)RAM中信息的指令則要多得多。當系統(tǒng)受到干擾后可以根據(jù)這些備份信息進行系統(tǒng)信息的恢復，通常采用三中取二的表決流程。所有重要系統(tǒng)信息都要一一進行表決，對表決成功的信息將結果再寫回到原來的地址，以進行統(tǒng)一，對于表決失敗的信息要進行登記。若表決全部成功，系統(tǒng)將得到滿意的恢復，如果有失敗者，則應根據(jù)失敗信息的特征采取其他的補救措施，如從現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)來幫助判斷，或按該信息的初始值處理等。第4章 系統(tǒng)穩(wěn)定設計影響單片機系統(tǒng)可靠安全運行的因素主要來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾,并受系統(tǒng)結構設計、元器件選擇、安裝、制造工藝的影響。這些都構成單片機系統(tǒng)的干擾因素，常會導致單片機系統(tǒng)運行失常，輕則影響產(chǎn)品質量和產(chǎn)量，重則會導致事故，造成重大經(jīng)濟損失。干擾形成的基本要素有3個: (1) 干擾源。指產(chǎn)生干擾的元件、設備或信號,如雷電、繼電器、可控硅、電機、高頻時鐘等都可能成為干擾源。 (2) 傳播路徑。指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳播路徑是通過導線的傳導和空間的輻射。 (3) 敏感器件。指容易被干擾的對象。如:APD、DPA 變換器,單片機,數(shù)字IC ,弱信號放大器等。在低壓配電系統(tǒng)中，采用微機控制晶閘管投切電容組實現(xiàn)基波無功的跟蹤補償。當配電系統(tǒng)非線性用電負荷比重較大時，并聯(lián)電容組的投入，一方面由于電容器組的諧波阻抗小，注入電容器組的諧波電流大，使電容器過負荷，嚴重影響其使用壽命；另一方面，當電容器組的諧波容抗與系統(tǒng)等效諧波感抗相等而發(fā)生諧振時，引起電容器諧波電流嚴重放大，其結果是電容器因過熱而損壞，系統(tǒng)電壓嚴重畸變，影響其他用電設備的安全運行。因此，應采取抗諧波措施，以確保并補電容器的安全運行。由于電力系統(tǒng)中的諧波源主要是電流源，電流源的內(nèi)阻抗很大，當外阻抗發(fā)生變化時其電流基本不變。諧波電流源的負荷是整個供電系統(tǒng)，它包括主系統(tǒng)和所有用戶的電力設備。電容器引起的諧波電流放大的基本原理可用圖41和圖42說明。圖41諧波電流放大系統(tǒng)接線圖圖42系統(tǒng)電流放大等效電路圖設諧波源h次諧波電流為Ih，進入主系統(tǒng)的電流為Ish,進入電容器的電流為Ich。在Ish＞Ih時，稱作系統(tǒng)諧波電流放大；在Ich＞Ih時，稱作電容器諧波電流放大；在Ish＞Ih和Ich＞Ih同時發(fā)生時，稱為諧波電流嚴重放大。通過進行負荷二相短路且一相開路等不對稱運行工況的平衡化補償實驗來觀察平衡化處理的效果。平衡化效果如表43所示。從表中可見，該補償控制系統(tǒng)基本上實現(xiàn)了對不平衡負荷的平衡化處理，從電源側向負荷看去。不對稱負荷等效為三相對稱負荷。表43平衡化效果圖負荷情況負荷電流La Lb Lc補償前系統(tǒng)電流Ia Ib Ic補償后系統(tǒng)電流Ia Ib Ic R=10 0 0 R=20 0