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提高软件抗干扰能力的一般方法

【摘要】:软件抗干扰技术所研究的主要内容,其一是采取软件的方法抑制叠加在模拟输入信号上噪声的影响;其二是由于干扰而使运行程序发生混乱,导致程序乱飞或陷入死循环时,采取使程序纳入正轨的措施,如软件冗余、软件陷阱、“看门狗”技术。常用的软件抗干扰技术有数字滤波、输入口信号重复检测、输出端口数据刷新、软件拦截、看门狗等。

叠加在系统被测模拟输入信号上的噪声干扰,会导致较大的测量误差。由于这些噪声的随机性,可以通过软件滤波(即数字滤波技术)剔除虚假信号,求取真值。对于输入的数字信号,可以通过重复检测的方法,将随机干扰引起的虚假输入状态信号滤除掉。当系统受到干扰后,可能会使可编程的输出端口状态发生变化,对此可以通过反复向这些端口定期重写控制字、输出状态字,来维持既定的输出端口状态。

窜入单片机应用系统的干扰作用于CPU部位时,后果更加严重,将使系统失控。最典型的故障是破坏程序计数器PC的状态,导致程序从一个区域跳转到另一个区域,或者程序在地址空间内“乱飞”,或者陷入“死循环”。工业应用中,因PC受干扰而引起程序失控的后果非常严重,必须尽早发现并采取补救措施。

当“乱飞”程序被拦截或程序摆脱“死循环”后,运行程序纳入正轨,转到指定程序的入口。为了确保程序被干扰后能恢复到所要求的控制状态,需要对干扰后程序自动恢复入口正确设定。因此,程序自动恢复入口方法也是软件抗干扰设计的一项重要内容。(www.chuimin.cn)

软件抗干扰技术是当系统受干扰后使系统恢复正常运行或输入信号受干扰后去伪求真的一种辅助方法。软件抗干扰技术所研究的主要内容,其一是采取软件的方法抑制叠加在模拟输入信号上噪声的影响;其二是由于干扰而使运行程序发生混乱,导致程序乱飞或陷入死循环时,采取使程序纳入正轨的措施,如软件冗余、软件陷阱、“看门狗”技术。这些方法可以用软件实现,也可以采用软件、硬件相结合的方法实现。常用的软件抗干扰技术有数字滤波、输入口信号重复检测、输出端口数据刷新、软件拦截(指令冗余、软件陷阱)、看门狗等。