软件设计中的抗干扰技巧

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：软件滤波用软件来识别有用信号和干扰信号并滤除干扰信号的方法称为软件滤波。软件“陷阱”从软件的运行来看，瞬时电磁干扰可能会使CPU偏离预定的程序指针，进入未使用的RAM区和ROM区，引起一些莫名其妙的现象，其中死循环和程序“飞掉”是常见的。“看门狗”是工业控制机普遍采用的一种软件抗干扰措施。当侵入的尖锋电磁干扰使计算机“飞程序”时，“看门狗”能够帮助系统自动恢复正常运行。

（1）软件滤波

用软件来识别有用信号和干扰信号并滤除干扰信号的方法称为软件滤波。识别信号的原则有以下3种。

①时间原则：如果掌握了有用信号和干扰信号在时间上出现的规律性，在程序设计上就可以在接收有用信号的时区打开输入口，而在可能出现干扰信号的时区封闭输入口，从而滤掉干扰信号。

②空间原则：在程序设计上为保证接收到的信号正确无误，可从不同位置、用不同检测方法、经不同路线或不同输入口将接收到的同一信号进行比较，根据既定逻辑关系来判断真伪，从而滤掉干扰信号。

③属性原则：有用信号往往是在一定幅值或频率范围的信号，当接收的信号远离该信号区时，软件可通过识别予以剔除。

（2）软件“陷阱”(https://www.chuimin.cn)

从软件的运行来看，瞬时电磁干扰可能会使CPU偏离预定的程序指针，进入未使用的RAM区和ROM区，引起一些莫名其妙的现象，其中死循环和程序“飞掉”是常见的。为了有效地排除这种干扰故障，常采用软件“陷阱”法。

这种方法的基本指导思想是，把系统存储器（RAM和ROM）中没有使用的单元用某种重新启动的代码指令填满，作为软件“陷阱”，以捕获“飞掉”的程序。一般当CPU执行该条指令时，程序就自动转到某一起始地址，从这一起始地址开始存放一段使程序重新恢复运行的热启动程序，该热启动程序扫描现场的各种状态，并根据这些状态判断程序应该转到系统程序的哪个入口，使系统重新投入正常运行。

（3）软件“看门狗”

“看门狗”（Watchdog）就是用硬件（或软件）的办法使用监控定时器定时检查某段程序或接口，当超过一定时间系统没有检查这段程序或接口时，可以认定系统运行出错（干扰发生），可通过软件进行系统复位或按事先预定的方式运行。“看门狗”是工业控制机普遍采用的一种软件抗干扰措施。当侵入的尖锋电磁干扰使计算机“飞程序”时，“看门狗”能够帮助系统自动恢复正常运行。

软件设计中的抗干扰技巧

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