單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可靠性軟件技術(shù)分析

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1對(duì)于單片機(jī)設(shè)計(jì)模型和概述分析

可靠性的設(shè)計(jì)模型方面主要是表達(dá)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)從激勵(lì)到響應(yīng)的唯一過(guò)程環(huán)節(jié)，也就是按照可靠性最大化設(shè)計(jì)模型，對(duì)于軟件的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)最主要的就是能夠保證這個(gè)過(guò)程中空間的運(yùn)用，應(yīng)用系統(tǒng)程序必須要能夠按照給定的順序進(jìn)行運(yùn)行。

2本質(zhì)上的可靠性軟件技術(shù)設(shè)計(jì)

（1）能夠最大限度的減少錯(cuò)誤和設(shè)計(jì)中的缺陷問(wèn)題，在應(yīng)用軟件的過(guò)程中，唯一的有序性問(wèn)題，也就是對(duì)于編程問(wèn)題，能夠和無(wú)限的激勵(lì)因素的影響，都會(huì)導(dǎo)致軟件測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)不完全性問(wèn)題，但是有時(shí)候結(jié)果卻是軟件的缺陷和設(shè)計(jì)并存的現(xiàn)象。對(duì)于軟件的缺陷和錯(cuò)誤通常可以分為顯性和隱性兩種類型，顯性的缺陷就是錯(cuò)誤的發(fā)生主要在于程序運(yùn)行方面，這些大部分都是通過(guò)模仿調(diào)試進(jìn)行糾正的結(jié)果，隱性缺陷錯(cuò)誤通常是在系統(tǒng)正常運(yùn)行中，能夠容納錯(cuò)誤能力非常弱，也就是系統(tǒng)存在較多的隱性錯(cuò)誤問(wèn)題。

（2）要有非常多的時(shí)序余度，就是程序在設(shè)計(jì)過(guò)程能夠考慮到各方面問(wèn)題，在應(yīng)用程序設(shè)計(jì)中可以進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)位工作和總線運(yùn)行時(shí)序。對(duì)于系統(tǒng)復(fù)位工作，主要就是指的是MCU的復(fù)位，有上電復(fù)位，和信號(hào)復(fù)位方法，有電源建立系統(tǒng)起振過(guò)程，然后就是電路狀態(tài)復(fù)位，信號(hào)復(fù)位能夠在工作狀態(tài)下進(jìn)行復(fù)位，同時(shí)沒(méi)有電源建立及時(shí)的振動(dòng)要求。程序設(shè)計(jì)中的復(fù)位原則，指的是對(duì)于MCU在系統(tǒng)中最后的復(fù)位和外圍可編程設(shè)計(jì)初始化，最終能夠確保器件復(fù)位完好完成，使得外圍器復(fù)位端結(jié)成到復(fù)位狀態(tài)。對(duì)于器件工作時(shí)序問(wèn)題，器件工作時(shí)序一般都是器件應(yīng)用程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)階段，程序設(shè)計(jì)中必須要能夠保證時(shí)序工作正確，同時(shí)還要有多余，就是在考慮器件運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于MCU的操作必須要能夠保證時(shí)序信號(hào)銜接控制和信號(hào)有一定的余額存在。

3對(duì)于足夠的容錯(cuò)性設(shè)計(jì)方面

超時(shí)管理的容錯(cuò)設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)程序中，除了專門(mén)設(shè)置的循環(huán)等程序外，對(duì)于系統(tǒng)中的很多操作都是有時(shí)間的界定的，由于正常激勵(lì)入侵，會(huì)導(dǎo)致任務(wù)操作無(wú)法結(jié)束，就會(huì)形成超時(shí)現(xiàn)象，解決措施主要就是在程序設(shè)計(jì)中能夠采用超時(shí)的管理辦法，使得程序可以從非常激勵(lì)階段到死機(jī)中進(jìn)行退出。對(duì)于物理參數(shù)方面來(lái)說(shuō)，就是主要指的系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，包括激勵(lì)參數(shù)和采集處理中運(yùn)行參數(shù)和處理結(jié)束結(jié)果參數(shù)問(wèn)題，要能夠非常合理界定這個(gè)范圍，將超出邊界參數(shù)都可以視為正常激勵(lì)，進(jìn)行出錯(cuò)處理解決。對(duì)于資源參數(shù)問(wèn)題，主要是將系統(tǒng)中的電器和功能單元的資源，如存儲(chǔ)器容量和存儲(chǔ)器單元長(zhǎng)度，在程序設(shè)計(jì)中，可以對(duì)于資源參數(shù)不會(huì)超過(guò)一定邊界使用。另一個(gè)就是應(yīng)用參數(shù)問(wèn)題，主要是系統(tǒng)中的電器和功能單元，比如儲(chǔ)存器容量、儲(chǔ)存器單元和深度問(wèn)題，在程序設(shè)計(jì)中可以對(duì)于資源參數(shù)的不允許使用，這些應(yīng)用參數(shù)主要表現(xiàn)為一些器件的應(yīng)用條件，最后就是對(duì)于過(guò)程參數(shù)，系統(tǒng)的運(yùn)行中可以進(jìn)行有序變化。

4噪聲失敏控制技術(shù)問(wèn)題

對(duì)于噪聲失敏率問(wèn)題，主要就是利用CPU停止運(yùn)行和關(guān)閉外圍電路，使得外界噪聲能夠失去相應(yīng)能力，最可靠的控制技術(shù)，就是噪聲失敏率問(wèn)題，在實(shí)際系統(tǒng)中，要對(duì)于噪聲能夠采取一定控制，系統(tǒng)電路對(duì)于失敏的時(shí)間概率進(jìn)行評(píng)估作用。另一個(gè)就是對(duì)于噪失敏控制軟件技術(shù)問(wèn)題，盡量減少應(yīng)用程序循環(huán)等待功能，集中安排任務(wù)和對(duì)于任務(wù)進(jìn)行有效時(shí)間計(jì)算，及時(shí)關(guān)閉電路單元。一般對(duì)于CPU要停止運(yùn)行時(shí)可以關(guān)斷時(shí)鐘和關(guān)斷系統(tǒng)時(shí)鐘掉電方式，對(duì)于外圍電力關(guān)斷，可以通過(guò)電源提供關(guān)斷控制，采取引腳控制和編程控制方法。

5安保、自檢和修復(fù)技術(shù)

在高可靠性能等級(jí)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，軟件設(shè)計(jì)應(yīng)該進(jìn)行安保和自我修復(fù)功能，對(duì)于安保程序指的就是要求能夠完全可以保障系統(tǒng)的可持續(xù)運(yùn)行。在系統(tǒng)出現(xiàn)非正常問(wèn)題時(shí)，可以及時(shí)獲得安全保護(hù)工作，如果檢測(cè)到有非正常響應(yīng)時(shí)，可以很快進(jìn)入到安保設(shè)置，保護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵資源不受侵害，具有后續(xù)運(yùn)行操作能力。

6系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較冗雜多余

一般對(duì)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化、電路集成趨勢(shì)、器件成本下降問(wèn)題和邏輯控制能力提高，關(guān)鍵部位可以采取備份結(jié)構(gòu)來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性，對(duì)于仲裁器的故障問(wèn)題進(jìn)行合理判斷。如果只是暫時(shí)性的故障問(wèn)題，可以驚醒重新復(fù)位排除，也可以進(jìn)行永久性故障輸出信號(hào)對(duì)于但幾片進(jìn)行合理的運(yùn)行。

7結(jié)論

軟件抗干擾技術(shù)指的是抑制電磁干擾的重要手段，首先就是要分析電磁干擾對(duì)于單機(jī)片應(yīng)用系統(tǒng)造成的干擾，能夠很好解決這種主要后果，然后就是分別介紹提高單機(jī)片應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性，及時(shí)解決各種軟件技術(shù)干擾工作。科技的進(jìn)步和發(fā)展不斷帶動(dòng)了制造業(yè)和生產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的制造公司都不斷減少生產(chǎn)人員數(shù)量問(wèn)題，目的就是使用單機(jī)片進(jìn)行整條生產(chǎn)線的控制能力，這樣不僅可以提高生產(chǎn)效率，同時(shí)還可以降低生產(chǎn)成本問(wèn)題，促進(jìn)企業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。在很多生產(chǎn)和制造過(guò)程中，單機(jī)片所環(huán)境都相對(duì)比較惡劣的，需要更多技術(shù)含量方式進(jìn)行解決。

作者：吳育軍 單位：海南科技職業(yè)學(xué)院