单片机系统“PC”失控的软件措施Software Measure of GettingO uto fC ontrolfo r“PC"in S ingleC hipC omputerS ystem谧 加 春 王 晓 基 雷 小 华(江 西 理 工 大 学机 电 工 程 学 院 ，赣 州 34 10 00)摘要单片机系统在实际工业现场中可能遇到各种干扰和自身的随机性故障。现场恶劣的环境有可能使计算机系统发生异常，计算机程序指针“PC”失控就是常见的故障之一，如果发生“PC”失控，将导致CPI工作混乱，酿成严重的事故。研究了“PC”失控的原因，并指出软件抗干扰的几种方法，有效保证单片机系统的正常工作。关键词单片机“PC”失控抗干扰Abstract Inp racticalin dustrialfi elds,th ereis v ariousin terferencea fectingo perationo fsi nglec hipc omputersy stemsa ndt hec omputersy stems。fac吨random faults饰themselves. It is very common that the severe environment makes the computer systems abnormal. The program counter "PC"gettingo utof co ntorlis on eo fth ec ommonfa ults.If th isoc curs,C PUw ouldb eru nningo utof or deran din torducesse riousan cient.T hec ausesof " PC"geting out of control， studied in this paper and some countermeasures of anti-interference师software are given to ensure single chip computer systemworking properly.Keywords Single。饰computer Porgramc ounter"P C" Anti-interfeernc 在设 计 和 开发单片机系统时，一般难以周全地预计单片机系统在实际工业现场中可能遇到的各种干扰和自身的随机性故障。因此，除了采取防止和抑制干扰的各项措施外，还应该借助于软件措施克服某些干扰，系统还应具备迅速自行恢复的能力。本文介绍的应对单片机系统PC失控的软件措施，设计灵活，节省硬件资源，能保证测控系统长期可靠地运行。MC S- 5 1单片机以其优良的性能价格比大量应用于工业现场测试和控制领域。但是，现场恶劣的环境有可能使计算机系统发生异常，计算机程序指针PC失控就是常见的故障之一，一旦发生PC“走飞”，计算机系统就会出现工作混乱，酿成严重的事故。为 了 在 CP 失控时尽量减少由此带来的不利影响，并尽快使系统恢复正常，需要采取一定的软件措施和硬件措施。常见的硬件措施有“看门狗”电路。软件措施设置的前提条件是:①在干扰作用下，微机系统硬件部分不会受到任何损坏，或者损坏部分设置有监测状态可供查询;②程序区不会受到干扰侵害。单片机系统的程序和表格以及重要的参数均设置在ROM区，不会因干扰的侵人而改变;③ RAM区中的重要数据不会被破坏，或者虽然被破坏，但是可以重新建立。
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在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。下面以MCS-51单片机系统为例，对微机系统软件抗干扰方法进行研究。
上传时间： 2014-01-26
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《微机系统与接口》课程作业(2009-2010) （标清题号 无须抄题） 习题一（第 1 章） 1．写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为 8 位）： ⑴ +010111 ⑵ +101011 ⑶ -101000 ⑷ -111111 2．当下列各二进制分别代表原码、反码和补码时，其等效的十进制数值为多少？ ⑴ 00001110 ⑵ 11111111 ⑶ 10000000 ⑷ 10000001 3
上传时间： 2017-05-23
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·《单片机应用技术选编》选编了1994年、1995年国内30余种科技期刊中有关单片机应用的文章530篇。其中全文编入的为129篇，摘要编入的为401篇。全书共分十章，分别是单片机综合应用与发展，数据采集与前向通道接口技术，伺服控制与后向通道接口技术，人机对话通道接口技术，网络、通讯控制与多机系统，微机系统的电源技术，系统的可靠性与抗干扰设计，应用开发中的经验与体会，综合应用实例和文章摘要。 本书所
上传时间： 2013-06-29
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总线:指能为多个部件服务的信息传送线，在微机系统中各个部件通过总线相互通信。地址总线:它是传送由CPU发出的用于选择要访问的器件或部件的地址。数据总线:它是用来传送微型机系统内的各种类型的数据。汇编：是能完成一定任务的机器指令的集合。二进制数:只有0和1两个数码，基数为二。16进制数:采用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F等16个数码，其中A-F相应的十进数为10-15，基数是16。指令:是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。存储器:用来存放计算机中的所有信息：包括程序、原始数据、运算的中间结果及最终结果等。
标签： 单片机
上传时间： 2013-11-14
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串行传送的特点 随着多微机系统的应用和微机网络的发展，通信功能显得越来越重要。这里所说的通信是指计算机与外界的信息交换。因此，通信既包括计算机与外部设备之间，也包括计算机和计算机之间的信息交换。由于串行通信所用的传输线少，并且可以借助现存的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传送。对于那些与计算机相距不远的人机交换设备和串行存储的外部设备（磁盘等），采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面，采用多台微处理机组成分级分布式控制系统，其中各CPU之间的通信一般都是串行方式。所以，串行接口是微机应用系统常用的接口。串行传送是在一根传输线上一位一位的传送，这根线既做数据线又做联络线，也就是说要在一根传输线上既传送数据信息，又传送联络控制信息，这就是串行方式传送的第一个特点。那么，如何来识别在一根线串行传送的信息流中，哪一部分是联络信号，哪一部分是数据信号。为解决这个问题，就引出了串行通信的数据格式的约定。因此，串行传送的第二个特点是它的数据格式有固定的要求（即固定的数据格式），分异步和同步数据格式，与此相应，就有异步通信和同步通信两种方式。异步通信方式是按字符传送的，而同步通信是按数据块传送的。
上传时间： 2014-12-27
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单片机/ISP综合设计实验 概述由于计算机科学和电路集成技术的迅猛发展，电子系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化，且电子系统设计原理和大型软件设计的原理极为接近。这些都要求电子类专业的教学重点应由传统的基础功能模块设计转向对大规模复杂系统的分析和管理，加强对学生系统概念的培养。电子信息系列实验装置便是为了满足这种需要而开始研发的。它包含有电子技术实验装置，计算机组成/网际服务实验装置，微机系统与接口实验装置及单片机/ISP综合设计实验装置。该系列实验装置提供了集演示、验证和综合设计的新一代教学平台，并按照教学大纲的要求配置了实验项目和实验内容，此外，用户还可根据自己的需要安排实验内容，发挥创造性才能。单片机技术是一门很实用的技术，单片机在工业控制中独占鳌头，故又称为微控制器。迄今为止，8位单片机仍占有单片机市场的60％以上份额，促进了8位单片机朝着高性能和多功能化方向发展。随着CPLD技术的不断发展，也越来越被广大设计人员重视、应用。单片机/ISP综合设计实验装置实质上是构建了一个以CPLD/FPGA和MCU为中心，能与微机子系统进行通信的综合设计实验平台，它采用的是CPLD/FPGA和MCU双系统核心架构，再与外围设备通过总线方式连接起来。可以完成有关单片机，微机接口，逻辑设计等众多实验，可作为“计算机结构与逻辑设计”，“单片机原理与应用”，“在系统编程技术”，“VHDL设计”,“微型计算机测控技术”和“电子系统综合设计”等课程的综合实验装置。该实验装置在教学实践中的应用，为提高学生的动手能力，加深学生对单片机、CPLD/FPGA技术的理解提供了良好的实验平台，为以后电子系统设计开发打下坚实的基础。除具有单片机，CPLD/FPGA双系统核心构架外，提供了极其丰富的功能单元电路，如A/D、D/A、RTC及通讯接口等，并可根据学生应用的需要方便地扩展其它电路，使其完全能够做出具有复杂性和创造性的综合性实验，另外配置的一些工具模块也能为学生做实验提供方便。1.2 实验装置的特点EEEC-030B型单片机/ISP综合设计实验装置的主要特点如下： CPLD/FPGA和MCU双系统架构该系统既能单独作为CPLD/FPGA实验系统或单片机实验系统使用，更能同时使用MCU和CPLD/FPGA系统以充分满足不同类型,不同规模系统设计的需要。适应了当今系统设计的潮流，使该系统功能更加完善。
上传时间： 2013-10-13
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6.1 存储器概述1、存储器定义 在微机系统中凡能存储程序和数据的部件统称为存储器。2、存储器分类 微机系统中的存储器分为内存和外存两类。3、内存储器的组成 微机系统中的存储器由半导体存储器芯片组成。 单片机内部有存储器，当单片机内部的存储器不够用时，可以外扩存储器。外扩的存储器就是由半导体存储器芯片组成的。 当用半导体存储器芯片组成内存时必须满足个要求：①每个存储单元一定要有8个位。②存储单元的个数满足系统要求。注意：内存的容量是指它所含存储单元的个数（每个存储单元一定要有8个位，可以存储8位二进制信息）。6.2 半导体存储器由于集成工艺水平的限制，一个半导体存储器芯片上所集成的单元个数和每个单元的位数有限，用它构成内存时必须满足：内存容量和一个存储单元有8个位的要求，因此内存常常由多个半导体存储器芯片构成。 半导体存储器芯片的存储容量是指其上所含的基本存储电路的个数，用单元个数×位数表示。掌握：① 已知内存容量和半导体存储器芯片的容量，求用半导体存储器芯片构成内存时需要的芯片个数。② 内存的容量=末地址—首地址+1 半导体存储器芯片分成ROM和RAM两类。6.2.1 ROM芯片6.2.2 RAM芯片6.3 MCS-51单片机存储器扩展 在微机系统中存储器是必不可少。MCS51系列单片机内部的存储器不够用时需要外扩半导体存储器芯片，外扩的半导体存储器芯片与MCS51系列单片机通过三总线交换信息。二者连接时必须考虑如下问题：1．二者地址线、数据线、控制线的连接。2．工作速度的匹配。CPU在取指令和存储器读或写操作时，是有固定时序的，用户要根据这些来确定对存储器存取速度的要求，或在存储器已经确定的情况下，考虑是否需要Tw周期，以及如何实现。3．片选信号的产生。目前生产的存储器芯片，单片的容量仍然是有限的，通常总是要由许多片才能组成一个存储器，这里就有一个如何产生片选信号的问题。4．CPU的驱动能力 。在设计CPU芯片时，一般考虑其输出线的直流负载能力，为带一个TTL负载。现在的存储器一般都为MOS电路，直流负载很小，主要的负载是电容负载，故在小型系统中，CPU是可以直接与存储器相连的，而较大的系统中，若CPU的负载能力不能满足要求，可以（就要考虑CPU能否带得动，需要时就要加上缓冲器，）由缓冲器的输出再带负载。6.3.1 ROM芯片的扩展6.3.2 RAM芯片的扩展
标签： 存储器接口
上传时间： 2013-11-22
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一个完整的微机系统是由硬件和软件共同构成的。微机系统的硬件有CPU、存储器和I/O口，外设组成。CPU与存储器之间的信息交换比较简单，而CPU与外设之间进行信息交换之前必须确定外设是否准备好，即选择I/O传送方式。I/O传送方式有4种：无条件、查询、中断和DMA。本章学习中断传送方式的有关内容。 4.1 中断概述 4.2 MCS-51中断系统 1、中断的定义： 中断是指如下过程：CPU与外设同时工作，CPU执行主程序，外设做准备工作，当外设准备好时向CPU发中断请求信号，若条件满足，则CPU终止主程序的执行，转去执行中断服务程序，在中断服务程序中CPU与外设交换信息，待中断服务程序执行完后，CPU再返回刚才终止的主程序继续执行。 2、中断系统的定义：中断系统是指为了实现中断传送过程在CPU内外设置的硬件和有关中断的指令。3、中断源：⑴中断源的定义：中断源是指引起中断请求的来源。⑵中断源的分类： ①软中断和 ②硬中断4、中断处理的全过程 中断处理的全过程分成3个阶段：中断请求、中断响应和中断服务。5、多重中断与中断优先级 ⑴ 当系统中有多个设备提出中断请求时，多个外设的中请信号要通过门电路送到CPU的中请输入端，使CPU能收到多个外设提出的中请。 ⑵ CPU在收到多个外设的请求后，按中断处理原则处理中断。 ⑶ 确定优先级的方法解决优先级的问题一般可有三种方法：软件查询法、简单硬件方法及专用硬件方法（采用可编程的中断控制器芯片，如Intel8259A）。
标签： 中断技术
上传时间： 2013-10-12
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1.1 微机系统的组成 1.1.1 微机系统的硬件组成1.1.2 单片机系统的硬件组成1.1.3 微机系统的软件组成1.2 MCS-51系列单片机1.2.1 MCS-51系列单片机的分类常用的MCS51系列单片机有2种类型的产品：8051/8751/89C51和8031。它们的结构基本相同，其主要差别反映在存储器的配置上的不同： ① 8051内设有4KB的掩膜ROM。 ② 8751内设有4KB的EPROM。 ③ 89C51内设有4KB的E2PROM 。 ④ 8031内没有ROM。 1.2.2 MCS- 51系列单片机的结构1.2.3 MCS- 51系列单片机的引脚
标签： 接口技术
上传时间： 2013-11-24
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