单片机应用系统的抗干扰技术

(2)器件布置上：把相关的器件就近放置，易产生噪声的电路应尽量远离主机电路，发热量大的器件应考虑散热问题，I/O驱动器件尽量靠近印制板边上放置。闭置的lC管脚不要悬空，元器件脚避免相互平行，以减少寄生耦合。如有可能，尽量使用贴片元件。

(3)布线：电路之间的连接应尽量短，容易受干扰的信号线要重点保护，不能与能够产生干扰或传递干扰的线路长距离平行；交直流电路要分开；对双面布线的印制电路板，应使两面线条垂直交叉，以减少磁场耦合效应。

(4)接地：交流地与信号地不能共用，以减少电源对信号的干扰；数字地、模拟地分开设计，在电源端两种地线相连；对于多级电路，设计时要考虑各级动态电流，注意接地阻抗相互耦合的影响，工作频率低于1 MHz时采用一点接地，工作频率较高时采取多点接地，接地线应尽量粗。

(5)去耦电容：加去耦电容是印制电路板设计的一项常规做法。在电源输入端跨接10～100 μF的电解电容或钽电容，在每个集成电路芯片上安装一个0.01 μF的陶瓷电容器。

2.4 供电系统抗干扰措施

(1)使用交流稳压器，可防止电网过电压、欠电压干扰，保证供电的稳定性。

(2)变压器初次级用屏蔽层隔离，减少其间分布电容，提高共模抗干扰能力。

(3)低通滤波器可滤去干扰带来的高次谐波。

(4)整个系统采用分立式供电方式，分别对各部分进行供电。

(5)采用开关电源并提供足够的功率余量。

3应用系统的软件抗干扰技术

系统出现错误或死机，可以通过手工复位、定时复位等方法来解决，也可以通过下面的方法来实现抗干扰。

3.1 在程序中插入空操作指令(指令冗余)

在程序执行过程中， CPU受到干扰后可能会将一些操作数当作指令码来执行，引起程序混乱，我们应尽快使程序纳入正轨。MCS51系列单片机指令不超过3 B，当程序弹飞到某一单字节指上时，能自动纳入正轨。当弹飞到某一双字节或三字节指令上时，有可能落到操作数上，继续出错。在软件设计时，应多采用单字节指令，并在一些关键地方插入NOP指令。如在双字节，三字节指令后面插入2条NOP指令。另外，在一些对程序流向起决定作用的指令之前插入两条NOP指令(如RET，RETI,ACALL，LCALL，SJMP，AJMP，LJMP，JZ，JNZ，JC，JNC，JB，JNB，JBC，CJNE，DJNZ)以保证弹飞的程序迅速纳入程序轨道。

3.2 采用软件陷阱

当CPU受干扰，造成程序弹飞到非程序区，此时软件冗余无能为力，可在非程序区设置拦截措施，使程序进人陷阱，强迫程序进入一个指定的地址，执行一段专门对程序出错进行处理的程序，软件陷阱由3条指令构成，其中ERR为指定地址：
NOP
NOP
LJMP ERR

软件陷阱常安排在下列4种地方：
(1)未使用的中断区。当干扰使未使用的中断开放．并激活这些中断时，就会引起程序混乱。如果在这些地方设置软件陷阱，就能及时捕捉到错误中断。假如MCS51系统中使用3个中断：INT0，INT1，T1，他们的中断子程序分别在PINT0，PINT1，PT1，T0和串行口不使用中断,中断向量区可以设置如下：