試析單片機應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)

唐振欽

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，抗干擾技術(shù)得到了人們的廣泛關(guān)注。尤其是在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，它能夠發(fā)揮極大的作用。在傳統(tǒng)的單片機運行中，通常會出現(xiàn)因電磁感應(yīng)過弱或是高頻振幅所帶來的信號干擾問題。針對以上情況，技術(shù)人員應(yīng)該應(yīng)用先進(jìn)的理念，對系統(tǒng)的應(yīng)用方式進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到安全運行的目的。因此，本文以干擾對單片機應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的影響出發(fā)，對抗干擾技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：單片機；應(yīng)用系統(tǒng)；抗干擾技術(shù)

近幾年來，越來越多的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)纹瑱C系統(tǒng)都有了相應(yīng)的重視。為了提升應(yīng)用過程中的效率，提高生產(chǎn)質(zhì)量，技術(shù)人員要將系統(tǒng)運行中的干擾因素剔除，以數(shù)據(jù)監(jiān)測的方式進(jìn)行科學(xué)分析，并轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的調(diào)試方法，在真實環(huán)境模擬的情況下進(jìn)行綜合控制。

1 單片機在干擾系統(tǒng)下受到的影響

在單片機應(yīng)用系統(tǒng)的長時間運行下可以發(fā)現(xiàn)：對其產(chǎn)生影響的因素眾多，技術(shù)人員要用合理的控制方式保證技術(shù)的穩(wěn)步進(jìn)行。首先，單片應(yīng)用系統(tǒng)主要在智能監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析的領(lǐng)域較為突出。工作人員能夠根據(jù)儀表中所顯示的數(shù)值來判斷機械是否出現(xiàn)了異常，工作狀態(tài)是否良好。但如果有磁體信號對單片機產(chǎn)生了干擾，相應(yīng)的監(jiān)測活動就無法實現(xiàn)。

根據(jù)干擾源頭來看，單片機系統(tǒng)會進(jìn)行時時放電，并以較高的頻率進(jìn)行運作。如果一定區(qū)間內(nèi)的磁體分布不均勻，系統(tǒng)程序就會出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象。這些干擾會以高頻振動的形式呈現(xiàn)出來，并不斷的向前延伸。一方面，會破壞系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)性，影響數(shù)據(jù)的采集與輸送功能。另一方面，如果控制功能中的頻率失調(diào)，則會使得硬件配備的整合度不高，信號編碼混亂。尤其是對于一些聲效性較強的應(yīng)用中心，數(shù)據(jù)的缺失會令圖片無法拼湊完整，導(dǎo)致串聯(lián)干擾或者聲音失真的情況出現(xiàn)，危害系統(tǒng)中其他構(gòu)件的運行。

2 單片機應(yīng)用中的抗干擾技術(shù)與方法分析

2.1 指令冗余抗干擾技術(shù)

指令冗余抗干擾技術(shù)又被稱為單片機的主體抗干擾模式，這種方法在技術(shù)應(yīng)用中較為常見，能夠及時的解決系統(tǒng)調(diào)配中的問題。第一，系統(tǒng)能夠根據(jù)工作中的應(yīng)用程序?qū)ο嚓P(guān)流程進(jìn)行規(guī)劃，并發(fā)出實際的操作指令。而對于一些特有的設(shè)計方案，技術(shù)人員可以在其中插入NOP指令，按照“單字節(jié)”的方式進(jìn)行操作。系統(tǒng)會自動將文字指令轉(zhuǎn)換為設(shè)備所能夠識別的編碼活動，并通過改變操作數(shù)的形式進(jìn)行干擾識別。

同時，在指令冗余抗干擾技術(shù)的應(yīng)用中，其操作效率極高，運行程序也相對完整。例如：在型號為MCS-32的單片機當(dāng)中，為了對系統(tǒng)應(yīng)用功能進(jìn)行設(shè)定，技術(shù)人員可以輸入“空操作”指令，將輸入的數(shù)據(jù)控制在特定的空間內(nèi)，并縮短指令的字節(jié)，令總參數(shù)控制在五個字節(jié)以內(nèi)。這樣就能夠以不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)分為不同的單元，并對其應(yīng)用性進(jìn)行把控。在經(jīng)過信道輸送空間時，系統(tǒng)則不會受到相應(yīng)的干擾而導(dǎo)致程序沖散。同時，服務(wù)終端會對輸送出的信號進(jìn)行整合，將每一部分的規(guī)律顯示出來，并分辯出冗余的數(shù)據(jù)，并從單片機系統(tǒng)中剔除。最重要的是，完整的操作指令可以使程序的執(zhí)行性更強，并避免磁體干擾的情況出現(xiàn)。但是這種方法也有著一定的缺陷，技術(shù)人員不能夠經(jīng)常使用，否則很容易導(dǎo)致執(zhí)行效率降低的現(xiàn)象。

2.2 軟件陷阱抗干擾技術(shù)

顧名思義，軟件陷阱抗干擾技術(shù)主要是通過在程序系統(tǒng)中設(shè)置指令陷阱的方式來完成。首先，技術(shù)人員對程序管理過程進(jìn)行設(shè)定，在系統(tǒng)中完善相關(guān)指令。同時，系統(tǒng)會在信息整合的基礎(chǔ)上強行的捕獲錯誤地址，并根據(jù)分析結(jié)果顯示出地址的復(fù)位機構(gòu)，保證數(shù)據(jù)的安全運行。

對于單片機的陷阱抗干擾技術(shù)來講，它對應(yīng)用地址的分析功能較強。例如：每個單片機程序中都有著錯誤的入口和正確入口。如果系統(tǒng)走入到陷阱之中，很容易出現(xiàn)磁體信號擴(kuò)展的情況。因此，技術(shù)人員要通過以下步驟來進(jìn)行規(guī)范。第一，設(shè)置軟件空間，將錯誤信號以空格的方式輸入。而單片機會自動識別冗余路徑，并自動跳過空格，捕捉其中的有利信號。第二，各數(shù)據(jù)會以分散的形式呈現(xiàn)在表格當(dāng)中，并自動的按照編碼的路徑進(jìn)行程序設(shè)定。對于單片機區(qū)域指令的分化過程來講，所有的內(nèi)容都是針對有效指令而言的。程序會對不同的執(zhí)行方案進(jìn)行分析，并以單字節(jié)指令格式為主，實現(xiàn)區(qū)域信息的分化。如果在執(zhí)行過程中會遇到數(shù)據(jù)間斷的情況，系統(tǒng)會自動繞過這一范圍，并以陷阱形式來填補，以達(dá)到量性規(guī)劃的目的。這種方法對于信號混亂的地區(qū)極為有效。系統(tǒng)可以測定雙線傳輸?shù)木唧w距離，并建立以傳輸介質(zhì)為導(dǎo)向的光纖信號，達(dá)到預(yù)防干擾的目的。

2.3 接地抗干擾和抗隔干擾

接地抗干擾的方式多以單片機觸電的設(shè)定為主，對高頻電路進(jìn)行調(diào)和。在傳統(tǒng)的技術(shù)實施過程中，觸電之間的距離相對較小，容易使得設(shè)備中的構(gòu)件出現(xiàn)摩擦情況，而引起磁體干擾。但接地抗干擾則不同，它在服務(wù)系統(tǒng)終端設(shè)置屏蔽器，并將兩端不同的電極進(jìn)行處理，選擇三孔的轉(zhuǎn)換器對信號干擾模式進(jìn)行模擬，并總結(jié)出解決方案。通常情況下，屏蔽器的外部材質(zhì)多使用封閉性較強的金屬罩。它可以在數(shù)據(jù)的公共傳遞區(qū)域選擇適當(dāng)?shù)慕拥匦问?，并接入屏蔽體，嚴(yán)格的將震蕩現(xiàn)象排除在外。

同時，對于抗隔離干擾法，系統(tǒng)一般會將同種性質(zhì)的數(shù)據(jù)分為一類，性質(zhì)不同的分為另一類，以數(shù)字信號隔離的方法對光電耦合現(xiàn)象進(jìn)行模擬。另外，在實際應(yīng)用中找出“放大功能”，將系統(tǒng)中獨立的電源數(shù)字放大，通過磁耦合信號的輸送來保證微機程序的穩(wěn)定性，從干擾的源頭出發(fā)，切斷不良信號之間的聯(lián)系。

3 結(jié)語

綜上所述，本文從兩方面入手。第一，對單片機應(yīng)用系統(tǒng)的干擾因素進(jìn)行了分析。其次，闡述了相關(guān)的抗干擾技術(shù)。從而得出：技術(shù)人員應(yīng)該改進(jìn)原有理念，深入到問題的本質(zhì)對抗干擾技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。同時，以系統(tǒng)運作的具體情況為基準(zhǔn)，以故障的減少為最終目的，選擇較為科學(xué)的抗干擾形式，為單片機的穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)。

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