车载微机系统中的抗电磁干扰设计
3.3软件防护
虽然在硬件方面采取了一些抗电磁干扰措施,但是对于装备车辆上的微机系统来说还不能满足要求,需要从软件入手,从微机内部预先设计好一些防电磁干扰的
程序。
微机设备的软件抗干扰主要是稳定内存数据和保证程序指针。微机是一个可编程控制装置,软件可以支持和加强硬件的抗干扰能力。微机系统中随机内存RAM
主要用于数据的暂时存放,空间较小,对存放的数据而言,若将采集到的几组数据求平均值作为采样结果,可避免在采集时因干扰而破坏了数据的真实性;如果存放在随机内存中的数据因干扰而丢失或者数据发生变化,可以在随机内存区设置检验标志;为了减少干扰对随机内存区的破坏,可在随机存储器芯片的写信号线上加触发装置,只有在CPU写数据时才发。.
当干扰窜入微机系统使程序跑飞失控后,失控的程序可能会落在工作程序的ROM区内任意地址上,这时可采用指令冗余的方法来使程序走向正轨,其原理是,
在数据的存储、变换、加工和传送过程中,采用特定的数据编码对测量数据信息进行校验,从而发现其中的错误。在程序执行过程中,一旦发现错误,就重新执行被破坏的现行指令。此外程序计数器还要退回一步,以便再次执行该指令如果故障是瞬时性的,在指令重复执行期间错误可能不再出现,程序继续向前运行;如果在此指令重复执行期间不能解除故障,超过规定次数或时间则需经人工干预消除故障。
当跑飞的失控程序落到非工作程序的ROM区时,应采用软件陷阱的方法使程序进入正轨。在程序的适当地方加一些陷阱语句和陷阱出口语句,这些语句不影响
程序的正常运行。在计算机、单片机受到强电磁干扰时,程序可能死锁。当程序运行一旦落入预设的陷阱中,因陷阱出口是设计者预先设定的,因此程序也就进入了可控阶段,如果陷阱出口即系统程序自恢复的入口,则系统程序就可以重新自动恢复正常运行。
当程序失控后,失控的程序往往会进行非法写操作,使有用的信息丢失。如何恢复系统的重要信息.重新进入正常的工作状态,是一个非常重要的问题。由抗干
扰措施引起的复位操作应采用"热启动",为使热启动顺利,首先要关中断,将所有I/O设备设置为安全状态,封锁I/O操作,以免造成更严重后果,然后再进行信息的恢复和状态的重入工作。为保证系统实现无扰动地重入正常运行状态,必须保证重要数据的正确性,即要防止失控程序对RAM的非法写操作,这时需要给 RAM增加锁定信号,实现锁定保护,从而保证了数据恢复的可靠性。
4.结束语
采取以上措施开发的车载微机系统能够在装备车辆上极为恶劣的电磁环境下正常工作。随着计算机技术的发展与应用,武器装备必将更多地与微机系统相联系,
从而微机系统的抗干扰性能也成为装备可靠性更重要的因素,在未来的装备中,不仅要结合实践,.更加系统地把抗电磁干扰的研究应用于车载微机系统的开发中,并且需要在装备车辆设计过程中以不影响装备功效为前提,采取一些措施减少不必要的电磁干扰,从而在微机系统开发时减小防电磁干扰设计的难度并降低成本。
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