【正文】 41h dpan equ 42h fenchu equ 43h fencun equ 44h pand equ 45h fenmc equ 51h 0000h ajmp main 000bh ajmp st0 001bh ajmp st1 0100h main mov limiw00h mov miao00h mov fenmi00h mov fmiao00h mov meter00h mov fenzh00h mov point0bh mov shimi00h mov shifn00h mov jishk00h mov zhond00h mov zhodu00h mov zhon00h mov maicho00h mov jinweb03h mov bhcs00h mov sp6fh mov tmod21h mov th03ch mov tl00b0h mov th19ch mov tl19ch setb ea setb et0 setb et1 mov p10aah acall xianshi 軟件流程 如圖 31 流程圖所示 圖 31 流程圖32 顯示子程序設(shè)計 程序清單如下 xianshi mov p10aah mov p10cch mov alimiw swap a add amiao mov p1a nop nop mov p10ddh mov afenmi swap a add afmiao mov p1a nop nop mov p10eeh mov a0b0h add apoint mov p1a nop nop mov p10eeh mov ameter swap a add afenzh mov p1a nop nop mov p10ffh mov ashimi swap a add ashifn mov p1a ret 33 避障子程序設(shè)計 程序清單如下 zhangai jb 25hstop jnb 22hyouzhuan jnb 23hyouzhuan jnb 24hzuozhuan jnb 26hzuozhuan ajmp jiance zuozhuan clr p05 clr p04 mov sudu05h acall delaa setb p04 setb p05 mov sudu07h ajmp jiance youzhuan clr p06 clr p07 mov sudu05h acall delaa setb p07 setb p06 mov sudu07h ajmp jiance stop acall delay jnb 25hzhangai clr tr0 mov afenmi mov fenmca mov a02h add afenmc mov fenmca here cjne afenmihere clr tr1 setb p26 acall delaa setb p27 ajmp 34 軟件抗干擾技術(shù) 提高玩具車智能控制的可靠性僅靠硬件抗干擾是不夠的需要進一步借助于軟件抗干擾技術(shù)來克服某些干擾在單片機控制系統(tǒng)中如能正確的采用軟件抗干擾技術(shù)與硬件干擾措施構(gòu)成雙道抗干擾防線無疑為了將大大提高控制系統(tǒng)的可靠性經(jīng)常采用的軟件抗干擾技術(shù)是數(shù)字濾波技術(shù)開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)指令冗余技術(shù)軟件陷阱技術(shù)等 1 數(shù)字濾波技術(shù) 一般單片機應(yīng)用系統(tǒng)的模擬輸入信號中均含有種種噪音和干擾它們來自被測量本身傳感器外界干擾等為了進行準確測量和控制必須消除被測信號中的噪音和干擾對于這類信號采 用積分時間等于 20ms的整數(shù)倍的雙積分 AD轉(zhuǎn)換器可有效的消除其影響后者為隨機信號它不是周期信號對于隨機干擾我們可以用數(shù)字濾波方法予以削弱或濾除所謂數(shù)字濾波就是通過一定的計算或判斷程序減少干擾在有用信號中的比重故實質(zhì)上它是一種程序濾波數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足它與模擬濾波器相比 有以下幾個優(yōu)點 數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的不需要增加硬設(shè)備所以可靠性高穩(wěn)定性好 2 數(shù)字濾波可以根據(jù)信號的不同采用不同的濾波方法或濾波參數(shù)具有靈活方便功能強的特點 3 數(shù)字濾波可以對頻率很低的信號實現(xiàn)濾波克服了模擬濾波器的缺陷 4 數(shù)字濾波 器具有以上優(yōu)點所以數(shù)字濾波在微機應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用 2 開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù) 干擾信號多呈毛刺狀作用時間短利用這一點我們在采集某一開關(guān)量信號時可多次重復(fù)采集直到連續(xù)兩次或兩次以上結(jié)果完全一致方為有效若多次采樣后信號總是變化不定可停止采集給出報警信號由于開關(guān)量信號主要是來自各類開 關(guān)型狀態(tài)傳感器如限位開關(guān)操作按鈕電氣觸點等對這些信號的采集不能用多次平均的方法必須絕對一致才行如果開關(guān)量信號超過 8個可按 8個一組進行分組處理也可定義多字節(jié)信息暫存區(qū)按類似方法處理在滿足實時性要求的前提下如果在各次采集數(shù)字信號之 間接入一段延時效果會好一些就能對抗較寬的干擾 輸出設(shè)備是電位控制型還是同步鎖存型對干擾的敏感性相對較大前者有良好的抗毛刺干擾能力后者不耐干擾當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干擾時它就會盲目鎖存當(dāng)前的數(shù)據(jù)也不管此時數(shù)據(jù)是否有效輸出設(shè)備和慣性響應(yīng)速度與干擾的耐受能力也有很大關(guān)系慣性大的輸出設(shè)備如各類電磁執(zhí)行機構(gòu)對毛刺干擾有一定的耐受能力慣性小的輸出設(shè)備如通行口顯示設(shè)備耐受能力就小一些在軟件上最為有效的方法就是重復(fù)輸出同一個數(shù)據(jù)只要有可能其重復(fù)周期盡可能短些外設(shè)設(shè)備接受到一個被干擾的錯誤信息后還來不及作出有效的反應(yīng)一個正確的信息又 來了就可及時防止錯誤動作的產(chǎn)生另外各類數(shù)據(jù)鎖存器盡可能和 CPU 安裝在同一電路板上使傳輸線上傳送的都是鎖存好的電位控制信號對于重要的輸出設(shè)備最好建立檢測通道 CPU 可以檢測通道來確定輸出結(jié)果的正確性 3 指令冗余技術(shù) 當(dāng) CPU 受到干擾后往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行引起程序混亂當(dāng)程序彈飛到某一字節(jié)指令上時便自動納入正軌當(dāng)彈飛到某一雙字節(jié)指令上時有可能落到其操作數(shù)上從而繼續(xù)出錯當(dāng)程序彈飛到三字節(jié)指令上時因它有兩個操作數(shù)繼續(xù)出錯的機會就更大因此我們應(yīng)多采用單字節(jié)指令 NOP 或?qū)巫止?jié)指令重復(fù)書寫這便是指令冗余指令冗 余無疑會降低系統(tǒng)的效率但在絕大多數(shù)情況下CPU 還不至于忙到不能多執(zhí)行幾條指令的程度故這種方法還是被廣泛采用 在一些對程序流向起決定作用的指令之前插入兩條 NOP 指令以保證彈飛的程序迅速納入正確軌道在某些對系統(tǒng)工作狀態(tài)重要的指令前也可插入兩條 NOP指令以保證正確執(zhí)行指令冗余技術(shù)可以減少程序彈飛的次數(shù)使其很快進入程序軌道但這并不能保證在失控期間不干壞事更不能保證程序納入正常軌道后就太平無事了解決這個問題必須采用軟件容錯技術(shù) 壓縮 軟件陷阱技術(shù) 指令冗余使彈飛的程序安定下來是有條件的首先彈飛的程序必須落到程序區(qū) 其次必須執(zhí)行到冗余指令所謂軟件陷阱就是一套引導(dǎo)指令強行將捕獲的程序引向一個指定的地址在那里有一段專門對程序出錯進行處理的程序如果我們把這段程序的入口標號記為 ERR 的話軟件陷阱即為一條無條件轉(zhuǎn)移指令為了加強其捕捉效果一般還在它前面加兩條 NOP 指令因此真正的軟件陷阱由 3 條指令構(gòu)成 NOP NOP ERR 軟件陷阱安排在以下四種地方 1 未使用的中斷向量區(qū) 2 未使用的大片 ROM 空間 3 表格 5 程序區(qū) 由于軟件陷阱都安排在正常程序執(zhí)行不到的地方故不影響程序執(zhí)行效率在當(dāng)前 EPROM 容量不成問題的條件下還是多多益善 35 看門狗技術(shù) 看門狗 Watch Dog Timer 簡稱為 WDT 技術(shù)就是最常見的抗干擾技術(shù)看門狗 WDT 有硬件看門狗和軟件看門狗之分無論是硬件看門狗還是軟件看門狗實際上都是一個可清零的定時計數(shù)器如果該定時計數(shù)器用 MCU 芯片外部電路實現(xiàn)則為硬件看門狗如果該定時計數(shù)器用 MCU 芯片內(nèi)部定時器／計數(shù)器實現(xiàn)則稱為軟件看門狗本文介紹硬件看門狗技術(shù)并給出了實用的 基于 CD4060 的硬件看門狗電路 硬件看門狗電路及其工作原理基于 CD4060 的硬件看門狗電路如圖所示它是針對工程項目所設(shè)計的一個實用電路并且該電路實際使用情況良好下面介紹電路的組成及其工作原理 單片機 AT89C51的 P17口設(shè)計成輸出口由 AT89C51的 CPU向看門狗電路發(fā)送喂狗信號正脈沖在兩個正脈沖間隔內(nèi) P17 保持為低電平 此功能要結(jié)合軟件才能實現(xiàn)相應(yīng)的軟件設(shè)計在下面介紹 我們知道單片機 AT89C51的 I／ O口帶灌電流負載的能力比較大每個引腳低電平時的吸入電流為 20 mA帶拉電流負載的能力卻很小實測情況是 每個引腳高電平時的輸出電流僅 25μ A現(xiàn)在 P17口被設(shè)計成帶拉電流負載的方式為了提高 P17 口帶拉電流負載的能力所以電路中設(shè)置了上拉電阻R3 14 位二進制計數(shù)器 CD4060 的計數(shù)脈沖由其內(nèi)部振蕩器和外接阻容元件R1R2C1 組成的電路產(chǎn)生振蕩周期為 T0SC 22 R1C1 022 ms 振蕩器產(chǎn)生的計數(shù)脈沖 矩形波 可以直接引出同時還可以從 CD4060 的 10個輸出端 Q4～ Q10 和 Q12～ Q14 得到不同分頻系數(shù)的方波輸出各方波輸出信號的周期如表 1 所示這樣如果 CD4060 得不到 CPU 通過 P17 口發(fā)送來的喂狗信號 正脈沖則 CD4060 的輸出端 Q14 在 18S 內(nèi)將產(chǎn)生一個完整周期的方波信號而且低電平在前高電平在后其高電平經(jīng)三極管 VT1VT2 處理后形成單片機 AT89C51 的復(fù)位信號使單片機 AT89C51復(fù)位由此可見單片機 AT89C51正常工作時 一個正脈沖便可及時清零看門狗輸出端 Q14 就不會產(chǎn)生定時溢出信號從而使看門狗電路對單片機系統(tǒng)不起作用并且從 CD4060 的 10 個輸出端 Q4～ Q10