51单片机在微机自动交换系统中稳定运行的设计
(3)工作程序部分包括主程序和中断程序,Watchdog不仅要保护主程序转飞,而且也要保护中断程序转飞。保护流程如图5所示。设高级中断运行标志为1,次级中断运行正常标志为2。
如果高级中断不能正常运行,那么无标志1,虽然次级中断工作正常,但因无标志1,则无标志2,最终主程序因无标志2,故Watchdog无输出,结果导致系统复位。同理,如次级中断不能正常工作,那么标志2产生,最终导致系统复位;若主程序自身失效,则也无定时输出,最终也导致系统复位,重新使系统恢复正常运行。[next]
3 被破坏数据的修复
Watchdog电路只能保证系统失效后能得到复位处理,重新恢复正常工作,但这说明以前有的工作状态已被破坏,只是不“死机”而已。程序的失效、转飞往往是因为有关转移标志、数据或SFR控制字被破坏所致,不管如何好的系统,要想完全避免这些破坏是不可能的,因为多种多样的干扰源根本无法消除,要想保护这些过程数据不被破坏,只有设法在保护方面尽可能做得更加完善些。
3.1 特殊功能寄存器(SFR)内容的实时刷新
一般情况下,在初始化程序中SFR已被预置好初值,它代表一定的工作方式。在正常运行后,SFR的内容一般是不变的。因为SFR内容代表特定的工作方式,该内容被破坏也就改变了原来设定的工作方式,从而使系统失常。比如,系统设置为以中断方式工作后,就存在中断返回问题,在初始化程序中已设置堆栈(SP)内容,如果由于某种干扰,SP内容被改变,那么中断返回将不能转向预定地址,系统工作必然失常。为了尽量减少破坏的机会,我们将有关SFR放在主程序Watchdog循环输出模块中,以使其不断得到刷新,程序示意图如下:
LOOP: ·
·
·
MOV SP, #10H
MOV TMOD, #12H
MOV SCON, #00H
ANL PSW, #0E7H
SETB TR0
SETB TR1
SETB IT0
MOV IE, #8AH
MOV IP, #02H
·
·
·
LJMP LOOP
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3.2 数据区以及位区嵌套式保护数据RAM区的单元内容多数是运行中经运算或经各种处理而得到的关键数据,这些数据被破坏的可能性更大些,除了干扰源破坏,另外运算错误或处理失误,也会造成错误数据。比如,要想确切地取得一个收信标志位01H的值,首先需查寻收信端是否有效,收信处理将作出判断是否被干扰,如被干扰,则刷新标志(SETB 01H),若有效,则标志为CLR 01H,然后进入收信处理。下面的这些处理都是以位01H作前提的,如果该位被破坏(SETB01H),那么收信处理将无法进行,所以一旦确定进入收信状态后,在处理阶段,要经常重复确认使标志保持有效,即CLR01H,直到该任务完成为止。这也就是说,在完成某一具体任务时,对相关的标志或数据要进行可靠性诊断,作为实时修复,尽量减少被破坏的可能。
4 结束语
我们所采取的上述方法,经几年来的使用表明比较适合WCZ—X型交换系统,在实际应用中该产品的可靠性得到了很好的验征。
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