【正文】 成為觸發(fā)信號干擾正常的時(shí)鐘信號。交替使用施密特電路和rc濾波可以使這類毛刺不起作用，這就是eft技術(shù)。隨著vlsi技術(shù)的不斷發(fā)展，電路內(nèi)部的抗干擾技術(shù)也在不斷發(fā)展之中。 軟件方面的措施是單片機(jī)本身在指令設(shè)計(jì)上也有一些抗干擾的考慮。非法指令復(fù)位或非法指令中斷是當(dāng)運(yùn)行程序時(shí)遇到非法指令或非法尋址空間能產(chǎn)生復(fù)位或中斷。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序是事先寫好的，不可能有非法指令或?qū)ぶ?。一定是系統(tǒng)受到干擾，cpu讀指令時(shí)出錯(cuò)了。 以上提到的是當(dāng)前廣泛使用的單片機(jī)應(yīng)該具有的內(nèi)部抗干擾措施。在選用單片機(jī)時(shí)，要檢查一下這些性能是否都有，以求設(shè)計(jì)出可靠性高的系統(tǒng)。 在應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)者都有各自的經(jīng)驗(yàn)。這里要提醒的是最后對不用的rom要做處理。原則是萬一程序落到這里可以自恢復(fù)。用于單片機(jī)系統(tǒng)的干擾抑制元件：去耦電容每個(gè)集成電路的電源、地之間應(yīng)配置一個(gè)去耦電容，它可以濾掉來自電源的高頻噪聲。作為儲能元件，它吸收或提供該集成電路內(nèi)部三極管導(dǎo)通、截止引起的電流變化(di/dt)，從而降低系統(tǒng)噪聲。要選高頻特性好的獨(dú)石電容或瓷片電容作去耦電容。每塊印制電路板電源引入的地方要安放一只大容量的儲能電容。由于電解電容的纏繞式結(jié)構(gòu)，其分布電感較大，對濾除高頻干擾信號幾乎不起作用。使用時(shí)要與去耦電容成對使用。鉭電容則比電解電容效果更好。軟件體系結(jié)構(gòu)是對軟件各高層抽象的理解，必須在較早階段對軟件進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)層的分析，其中算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇處在軟件體系結(jié)構(gòu)的較低層次上。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的問題包括：用一系列組件來組織一個(gè)系統(tǒng)，全局控制結(jié)構(gòu)，通信、同步和數(shù)據(jù)存取協(xié)議，設(shè)計(jì)元件之間功能的劃分，物理的分布方式，系統(tǒng)運(yùn)行狀況的估計(jì)和測量，演化方向，設(shè)計(jì)模式的選擇等，這些都是設(shè)計(jì)階段的軟件體系結(jié)構(gòu)?！　鹘y(tǒng)星載軟件的設(shè)計(jì)方法、開發(fā)手段已不能適應(yīng)日益復(fù)雜的需求，采用微內(nèi)核的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一種縮短開發(fā)周期、調(diào)試方便有效的快速解決方案。經(jīng)過比較，在采用32位微處理器的前提下選用Vxworks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。如圖91：圖91 縱橫結(jié)合型體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍的體系結(jié)構(gòu)有：管道和過濾器型這種體系結(jié)構(gòu)中每個(gè)組件有一系列輸入和一系列輸出，一個(gè)組件從它的入口讀取數(shù)據(jù)流，在它的出口產(chǎn)生數(shù)據(jù)流。組件就是過濾器，在組件之間傳送數(shù)據(jù)的接口即管道。面向?qū)ο蟮慕M織方式　　數(shù)據(jù)和它的原始操作是封裝在對象內(nèi)部，對象通過事件驅(qū)動(dòng)來協(xié)同工作。對象要保證內(nèi)部數(shù)據(jù)的正確性和對外實(shí)現(xiàn)方法的隱藏性。共享存儲體型　　包含兩種不同的組件，中心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)代表當(dāng)前狀態(tài)，一系列獨(dú)立的組件來操縱中心數(shù)據(jù)存儲，并通過中心存儲體相互通訊。解釋機(jī)型　　用軟件產(chǎn)生的一個(gè)虛擬機(jī)，模仿其他機(jī)器，解釋并執(zhí)行特定的指令序列。垂直型包含一系列類，并將它們組織成層次和線索。層次是在相同抽象層次的一系列類。線索是一類子系統(tǒng)，它們之間存在調(diào)用與被調(diào)用的關(guān)系，在執(zhí)行后，完成一個(gè)子系統(tǒng)的功能。層次型　　一個(gè)分層系統(tǒng)中，每一層向它的上一層提供服務(wù)，同時(shí)使用它的下一層提供的服務(wù)。這種結(jié)構(gòu)支持基于抽象層次的設(shè)計(jì)、演化和重用。層次型又分為橫向型、縱向型與縱橫結(jié)合型?！　M向體系結(jié)構(gòu)，是指某一個(gè)軟件系統(tǒng)可分為多個(gè)層次，層次之間的組件關(guān)系較為簡單，只有上層組件調(diào)用下層組件的關(guān)系，而同一層次內(nèi)部各組件之間的聯(lián)系較為密切，相互之間傳送消息比較頻繁。在采用體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，按信息流來劃分邊界，信息流內(nèi)部再劃分子系統(tǒng)?！　】v向體系結(jié)構(gòu)中包含層次和線索兩個(gè)概念。層次是指在相同的抽象層次上的一系列組件，而線索是子系統(tǒng)的特例，指所包含的一系列組件用于完成一個(gè)功能?？v向的軟件結(jié)構(gòu)具有可理解性、可適應(yīng)性、可重用性?！】v橫結(jié)合型體系結(jié)構(gòu)中，一個(gè)組件不僅在垂直方向與其他組件發(fā)生關(guān)系，同時(shí)在水平方向也與其他組件發(fā)生作用。針對衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)的需求，軟件系統(tǒng)采用縱橫結(jié)合型體系結(jié)構(gòu)。在姿軌控軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要力求簡單，模塊化結(jié)構(gòu)的軟件易于單獨(dú)開發(fā)而后集成，在按照共同的數(shù)據(jù)接口開發(fā)后，便于測試，若在軌運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，易于查找錯(cuò)誤和排除錯(cuò)誤，從而到達(dá)提高可靠性的目的。在設(shè)計(jì)小衛(wèi)星軟件系統(tǒng)的過程中，可以借鑒“模塊化公用艙”和“軟件總線”思想，對星載嵌入式軟件系統(tǒng)的開發(fā)采用模塊化軟構(gòu)件來設(shè)計(jì)軟件的功能模塊，從而提高軟件開發(fā)的效率、程序的質(zhì)量，并改進(jìn)維護(hù)方式。從軟件角度，姿軌控軟件主要完成以下功能：設(shè)置系統(tǒng)工作模式、部件工作狀態(tài)；接收星務(wù)總線傳來的軌道參數(shù)、在軌編程信息等；實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理；根據(jù)控制律，計(jì)算控制指令，對太陽或地球跟蹤定向；在軌檢測、系統(tǒng)重構(gòu)等。可將星載控制計(jì)算機(jī)軟件分為三部分：系統(tǒng)引導(dǎo)程序、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件。如圖92所示：圖92 設(shè)計(jì)流程圖操作系統(tǒng)為應(yīng)用軟件和其它模塊提供運(yùn)行環(huán)境和多任務(wù)管理。應(yīng)用軟件通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊采集敏感部件的姿態(tài)信息和GPS接收機(jī)的軌道信息，進(jìn)行控制規(guī)律的解算，并通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)和太陽帆板。程序和數(shù)據(jù)注入模塊通過數(shù)據(jù)總線獲得地面的程序或者數(shù)據(jù)注入到應(yīng)用軟件；遙測遙控?cái)?shù)據(jù)管理模塊通過數(shù)據(jù)總線與地面測控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸?！　∽塑壙貞?yīng)用程序在實(shí)現(xiàn)上由多個(gè)任務(wù)協(xié)同工作完成，在結(jié)構(gòu)上分為多任務(wù)調(diào)度管理任務(wù)(或稱為Schedule任務(wù))、遙測遙控任務(wù)、故障診斷及系統(tǒng)重構(gòu)任務(wù)、程序和數(shù)據(jù)注入任務(wù)、系統(tǒng)工作模式管理任務(wù)、姿態(tài)確定與控制、軌道控制等應(yīng)用任務(wù)模塊。　　作為多任務(wù)操作系統(tǒng)，為了突出實(shí)時(shí)性，降低系統(tǒng)調(diào)度的開銷，它的任務(wù)并不是真正的任務(wù)而是線程。姿軌控系統(tǒng)各個(gè)任務(wù)可以工作在系統(tǒng)級或者應(yīng)用級，而且有許多不同的運(yùn)行方式，這些都可以在使用中自由選擇，軟件設(shè)計(jì)人員有很大的靈活性。因此在姿軌控軟件的設(shè)計(jì)中，要充分考慮到嵌入式軟件的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，合理利用它的特性。 在整個(gè)姿軌控系統(tǒng)中多任務(wù)管理任務(wù)工作于系統(tǒng)級，其他的任務(wù)均工作于應(yīng)用級。工作于系統(tǒng)級的任務(wù)有更高的權(quán)限且受到操作系統(tǒng)的保護(hù)，這樣可以防止應(yīng)用程序?qū)ο到y(tǒng)程序的誤操作，Schedule任務(wù)負(fù)責(zé)對其他任務(wù)的管理，工作于系統(tǒng)級。在其他的任務(wù)中與硬件相關(guān)的底層任務(wù)優(yōu)先級較高，其中故障檢測與恢復(fù)任務(wù)級別最高，其次是遙測遙控管理任務(wù)，最后是姿態(tài)系統(tǒng)I/O任務(wù)?！　≡谧塑壙剀浖到y(tǒng)中，所有的任務(wù)都被設(shè)置成可以被中斷的工作方式，以充分發(fā)揮硬件中斷的作用，在一定程度上提高了程序運(yùn)行的并行度。在任務(wù)調(diào)度上，所有任務(wù)都工作在可剝奪的調(diào)度方式下，即在任何時(shí)刻，只要有一個(gè)任務(wù)進(jìn)入就緒狀態(tài)而且優(yōu)先級高于正在運(yùn)行的任務(wù)，則立即掛起當(dāng)前的任務(wù)，轉(zhuǎn)而執(zhí)行新的任務(wù)，直到這個(gè)任務(wù)執(zhí)行完成后，再喚醒原來被掛起的低優(yōu)先級任務(wù)。 多任務(wù)調(diào)度管理的仿真實(shí)現(xiàn)用開發(fā)工具Tornado，運(yùn)用系統(tǒng)集成仿真器VXSIM來進(jìn)行任務(wù)模塊調(diào)度的仿真。仿真時(shí)考慮一種特殊情況：遙測遙控任務(wù)打斷模式管理任務(wù)的執(zhí)行，但在遙測遙控任務(wù)執(zhí)行的過程中，系統(tǒng)發(fā)生了故障，則遙測遙控任務(wù)也被故障恢復(fù)執(zhí)行工作模式管理任務(wù)?！　♂槍πl(wèi)星姿軌控系統(tǒng)的需求，應(yīng)用軟件系統(tǒng)采用縱橫結(jié)合型層次體系結(jié)構(gòu)。通過姿軌控系統(tǒng)工作模式管理模塊對各應(yīng)用軟件任務(wù)模塊的調(diào)用來完成姿軌控應(yīng)用軟件系統(tǒng)的功能。在每執(zhí)行完一個(gè)任務(wù)后，自動(dòng)讀取任務(wù)模塊調(diào)度表中的下一個(gè)任務(wù)，通過計(jì)算，確定下次任務(wù)開始執(zhí)行的時(shí)間，并開始計(jì)時(shí)，時(shí)間到達(dá)后，據(jù)飛行任務(wù)模式字等內(nèi)容創(chuàng)建并運(yùn)行相應(yīng)的姿軌控應(yīng)用任務(wù)模塊。對于需要再次調(diào)用的任務(wù)在運(yùn)行完后掛起，等下次用時(shí)激活運(yùn)行即可；對于不會(huì)再次調(diào)用的任務(wù)則在運(yùn)行完后刪除，以免占用空間。　　根據(jù)衛(wèi)星的工作模式，采用二維結(jié)構(gòu)體數(shù)組Table[][]來定義任務(wù)模塊調(diào)度表。作為數(shù)組元素的構(gòu)體變量包括任務(wù)名、任務(wù)優(yōu)先級、任務(wù)標(biāo)志位等，其中任務(wù)名、任務(wù)標(biāo)志位定義為字符串?dāng)?shù)組，　　采用雙重循環(huán)語句來讀寫任務(wù)模塊調(diào)度表，調(diào)用相應(yīng)任務(wù)模塊，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作模式的管理，完成姿態(tài)軌道控制任務(wù)。模塊調(diào)度表定義為維數(shù)組，為系統(tǒng)工作模式數(shù)，為當(dāng)前工作模式下需調(diào)用的最大任務(wù)模塊數(shù)。結(jié)論通過這次應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在很大程度上提高了自己的獨(dú)立思考能力和單片機(jī)的專業(yè)知識，也深刻了解寫一篇應(yīng)用系統(tǒng)的步驟和格式，有過這樣的一次訓(xùn)練，相信在接下來的日子我們都會(huì)了，而且會(huì)做得更好。我所寫的系統(tǒng)主要根據(jù)目前節(jié)智能化電風(fēng)扇技術(shù)的發(fā)展趨勢和國內(nèi)實(shí)際的應(yīng)用特點(diǎn)和要求，采用了自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)對電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制。系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C51為核心部件，單片機(jī)系統(tǒng)完成對環(huán)境溫度信號的采集、處理、顯示等功能。用Protel軟件繪制電路原理圖和PCB電路印刷板圖，由Protues軟件進(jìn)行訪真測試，利用MCS51匯編語言編制,運(yùn)行程序該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是:1)適用性強(qiáng)，用戶只需對界面參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并啟動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行便可滿足不同用戶對最適合溫度的要求，實(shí)現(xiàn)對最適溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。2)系統(tǒng)成本低廉，操作非常簡單，隨時(shí)可以根據(jù)軟件編寫新的功能加入產(chǎn)品。操作界面可擴(kuò)展性強(qiáng)，只要稍加改變，即可增加其它按鍵的使用功能。本系統(tǒng)在當(dāng)今提倡人性化設(shè)計(jì)和健康產(chǎn)品的環(huán)境下具有非常好的市場前景。 本設(shè)計(jì)在模擬檢測中運(yùn)行較好，但采樣據(jù)不太穩(wěn)定。功能上的缺憾是對于兩個(gè)檔之間的臨界溫度處理不好，并且檔位太少。還有待改進(jìn)。以單片機(jī)技術(shù)運(yùn)用于為核心的智能溫控風(fēng)扇，結(jié)合簡單電路電機(jī)控制，在結(jié)構(gòu)小巧美觀，設(shè)計(jì)簡單靈活，使用方便安全，具有易于安裝、易于操作、易于維護(hù)等特點(diǎn)。超聲波測距離因其人性化設(shè)計(jì)、成本價(jià)格低廉，且應(yīng)用技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定可靠，具有良好的可移植性和擴(kuò)展性，不僅能夠滿足于普通家庭需要，也十分適用于辦公室工作環(huán)境、特別是針對于學(xué)生宿舍、工廠員工住宿將會(huì)是不錯(cuò)的選擇，一旦投放市場，相信將會(huì)得到廣大消費(fèi)者的青睞。致謝 很感慨，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。雖然中間有著不完美，但卻是我自己不斷地查閱資料、思考和動(dòng)手的結(jié)果。大學(xué)生活使我懂得了許多，在這期間我在學(xué)校過的很充實(shí)，這篇畢業(yè)論文的完成，與我的周圍的人是分不開的，在此表示感謝。首先要特別感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師李明老師。非常感謝他在學(xué)校工作那么忙的情況下，還非常辛勤地指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文。在技術(shù)或是論文設(shè)計(jì)的說明論文中他都以非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度給了我許多寶貴的意見。大學(xué)生活結(jié)束，似水流年的日子里，我開始期待明天。參考文獻(xiàn)[1] 竇敬仁，張弟寧. 電工與電子技術(shù)基礎(chǔ). 人民交通出版社，2005.[2] 蘭吉昌. 運(yùn)算放大器集成電路手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[3] 王水平，王戰(zhàn)國，王淑萍，張昌民，王源，解鎖來. ，2006. 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