計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 課程第09章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)

1、2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)12022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)2 干擾的傳播途徑與作用方式 硬件抗干擾技術(shù) 軟件抗干擾技術(shù) 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)32022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)4 是指有用信號(hào)以外的噪聲或造成計(jì)算機(jī)設(shè)備不能正常工作的破壞因素。 就是通過(guò)對(duì)這三要素中的一個(gè)或多個(gè)采取必要就是通過(guò)對(duì)這三要素中的一個(gè)或多個(gè)采取必要措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的。措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的。產(chǎn)生干擾信號(hào)的原因產(chǎn)生干擾信號(hào)的原因干擾源通過(guò)傳播途徑影響的器件或系統(tǒng)干擾源通過(guò)傳播途徑影響的器件或系統(tǒng)干擾源、傳播途徑及干擾對(duì)象。干擾源、傳播途徑及干擾對(duì)象。2022-4-29第9章 計(jì)算

2、機(jī)抗干擾技術(shù)5 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中干擾的來(lái)源是多方面的:外部干擾外部干擾內(nèi)部干擾內(nèi)部干擾與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，是由使用條件和外部與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，是由使用條件和外部環(huán)境因素決定的。環(huán)境因素決定的。：天電干擾，如雷電或大氣電離作用引起：天電干擾，如雷電或大氣電離作用引起的干擾電波；天體干擾，如太陽(yáng)輻射的電磁波；的干擾電波；天體干擾，如太陽(yáng)輻射的電磁波；周圍電氣設(shè)備發(fā)出的電磁波的干擾；電源的工頻周圍電氣設(shè)備發(fā)出的電磁波的干擾；電源的工頻干擾；氣象條件引起的干擾；地磁場(chǎng)干擾；火化干擾；氣象條件引起的干擾；地磁場(chǎng)干擾；火化放電、弧光放電、輝光放電等產(chǎn)生的電磁波等。放電、弧光放電、輝光放電等產(chǎn)生的電磁波等。 是由

3、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局、線路設(shè)計(jì)、元器件是由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局、線路設(shè)計(jì)、元器件性質(zhì)變化和漂移等原因造成的性質(zhì)變化和漂移等原因造成的：分布電容、分布電感引起的耦合感應(yīng)，電：分布電容、分布電感引起的耦合感應(yīng)，電磁場(chǎng)輻射感應(yīng)，長(zhǎng)線傳輸?shù)牟ǚ瓷?，多點(diǎn)接地造成磁場(chǎng)輻射感應(yīng)，長(zhǎng)線傳輸?shù)牟ǚ瓷?，多點(diǎn)接地造成的電位差引入的干擾，寄生振蕩引起的干擾以及熱的電位差引入的干擾，寄生振蕩引起的干擾以及熱噪聲、閃變?cè)肼暋⒓夥逶肼暤?。噪聲、閃變?cè)肼?、尖峰噪聲等?022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)6在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)，往往有許多強(qiáng)電設(shè)備，它們的啟動(dòng)和工作在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)，往往有許多強(qiáng)電設(shè)備，它們的啟動(dòng)和工作過(guò)程中將

4、產(chǎn)生干擾電磁場(chǎng)，另外還有來(lái)自空間傳播的電磁波和雷電的過(guò)程中將產(chǎn)生干擾電磁場(chǎng)，另外還有來(lái)自空間傳播的電磁波和雷電的干擾，以及高壓輸電線周圍交變磁場(chǎng)的影響等。干擾，以及高壓輸電線周圍交變磁場(chǎng)的影響等。 交流動(dòng)力線引入噪聲高壓電線雷電雷達(dá)、電臺(tái)等天線發(fā)射裝置地電位波動(dòng)電機(jī)、電焊機(jī)等大用電設(shè)備過(guò)程控制系統(tǒng)2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)7 電場(chǎng)耦合又稱靜電耦合，是通過(guò)電容耦合竄入其他線路的。電場(chǎng)耦合又稱靜電耦合，是通過(guò)電容耦合竄入其他線路的。干擾傳播途徑主要有 電場(chǎng)干擾可以通過(guò)兩根導(dǎo)線之間構(gòu)成的分布電容竄入系統(tǒng)電場(chǎng)干擾可以通過(guò)兩根導(dǎo)線之間構(gòu)成的分布電容竄入系統(tǒng)Ra=1/jc12Rb=R/(1

5、+1/jc2g)Un=Rb/(Ra+Rb) =jRC12U1 當(dāng)當(dāng)R很小時(shí)很小時(shí)2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)8 在任何載流導(dǎo)體周圍都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)電流變化時(shí)會(huì)引起交變磁在任何載流導(dǎo)體周圍都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)電流變化時(shí)會(huì)引起交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)必然在其周圍的閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)引起干擾。場(chǎng)，該磁場(chǎng)必然在其周圍的閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)引起干擾。 在設(shè)備內(nèi)部，線圈或變壓器的漏磁也會(huì)引起干擾；在設(shè)備外部，在設(shè)備內(nèi)部，線圈或變壓器的漏磁也會(huì)引起干擾；在設(shè)備外部，平行架設(shè)的兩根導(dǎo)線也會(huì)產(chǎn)生干擾，由于感應(yīng)電磁場(chǎng)引起的耦合，平行架設(shè)的兩根導(dǎo)線也會(huì)產(chǎn)生干擾，由于感應(yīng)電磁場(chǎng)引起的耦合，可以計(jì)算感應(yīng)電壓可以

6、計(jì)算感應(yīng)電壓1nMIjU其中：其中： 為感應(yīng)磁場(chǎng)交變角頻率為感應(yīng)磁場(chǎng)交變角頻率 M為兩根導(dǎo)線之間的互感為兩根導(dǎo)線之間的互感 I1為導(dǎo)線為導(dǎo)線1中的電流中的電流 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)9 設(shè)某設(shè)某信號(hào)線與電壓為設(shè)某設(shè)某信號(hào)線與電壓為220VAC、負(fù)荷為、負(fù)荷為10KVA輸電線的距離為輸電線的距離為1m，并且平行走線，并且平行走線10m，兩線之間的互感為，兩線之間的互感為4.2H，按式，按式(9.4)計(jì)計(jì)算出信號(hào)線上感應(yīng)的干擾電壓算出信號(hào)線上感應(yīng)的干擾電壓Un為為 Un=MI1=2504.2（10-6） 10000/220=59.98(mV) 可見(jiàn)，這樣大的干擾，足以淹沒(méi)小信號(hào)

7、?？梢?jiàn)，這樣大的干擾，足以淹沒(méi)小信號(hào)。 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)10 公共阻抗耦合干擾是由于電流流過(guò)回路間公共阻抗，使得一個(gè)回路的電流所產(chǎn)生的電壓降影響到另一回路。 在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，普遍存在公共耦合阻抗，例如，電源引線、印刷電路板上的地和公共電源線、匯流排等。這些匯流條都具有一定的阻抗，對(duì)于多回路來(lái)講，就是公共耦合阻抗。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)11 圖圖 9.4 公共電源線的阻抗耦合公共電源線的阻抗耦合圖圖 9.5 公共地線的阻抗耦合公共地線的阻抗耦合2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)12按干擾作用方式的不同，可分為按干擾作用方式的不同，可分為差

8、模干擾差模干擾、共模干擾共模干擾和和長(zhǎng)線長(zhǎng)線傳輸干擾傳輸干擾。差模干擾：差模干擾：又稱串模干擾，是指疊加在被測(cè)信號(hào)上的干擾噪聲，它串聯(lián)在信號(hào)源回路中，與被測(cè)信號(hào)相加輸入系統(tǒng)。差模干擾與被測(cè)信號(hào)在回路中處于同樣的地位，也稱為常態(tài)干擾或橫向干擾。產(chǎn)生差模干擾的原因：產(chǎn)生差模干擾的原因：分布電容的電場(chǎng)耦合，空間的磁場(chǎng)耦合，長(zhǎng)線傳輸?shù)幕ジ校?0Hz工頻干擾，以及信號(hào)回路中元件參數(shù)變化等差模干擾示意圖差模干擾示意圖 I2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)13 共模干擾：共模干擾：是指系統(tǒng)的信號(hào)輸入端上對(duì)接地端干擾電壓, 共模干擾也稱為共態(tài)干擾或縱向干擾。產(chǎn)生共模干擾的原因：產(chǎn)生共模干擾的原因：系統(tǒng)

9、（或信號(hào)放大器）的地與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)源的地一般相隔一段距離，在兩個(gè)接地點(diǎn)之間往往存在一個(gè)電位差Vc，該電位差是系統(tǒng)信號(hào)輸入端上共有的干擾電壓，會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生共模干擾。 共模干擾示意圖共模干擾示意圖 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)14對(duì)于系統(tǒng)干擾來(lái)說(shuō)，共模干擾大都通過(guò)差模干擾方式表現(xiàn)出來(lái)對(duì)于系統(tǒng)干擾來(lái)說(shuō)，共模干擾大都通過(guò)差模干擾方式表現(xiàn)出來(lái)由由Ucm引起系統(tǒng)輸入的差模電壓為：引起系統(tǒng)輸入的差模電壓為： 共模抑制比共模抑制比兩種輸入方式的共模電壓的引入sUcmUcIsZrZAsU1sZ2sZ1cI2cIcmU2cZ1cZA(a) 單端輸入 (b) 雙端輸入1sncmsrZUUZZ1221122

10、ccncmscscZZUUZZZZss2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)15 對(duì)于存在共模干擾的場(chǎng)合，不能采用單端輸入方式，應(yīng)采對(duì)于存在共模干擾的場(chǎng)合，不能采用單端輸入方式，應(yīng)采用用雙端輸入方式雙端輸入方式，原因是其抗共模干擾能力強(qiáng)，原因是其抗共模干擾能力強(qiáng) 為了衡量一個(gè)放大器抑制共模干擾的能力，常用為了衡量一個(gè)放大器抑制共模干擾的能力，常用共模抑制共模抑制比比CMRR（Common-Mode Rejection Ratio ）表示，即表示，即 其中，其中，Ucm是共模干擾電壓，是共模干擾電壓，Un是由是由Ucm轉(zhuǎn)化成的差模轉(zhuǎn)化成的差模干擾電壓。單端輸入方式的干擾電壓。單端輸入方式的C

11、MRR較小，說(shuō)明它的抗共模較小，說(shuō)明它的抗共模抑制能力較差；而雙端輸入方式，由抑制能力較差；而雙端輸入方式，由Ucm引入的差模干擾引入的差模干擾電壓電壓Un較小，較小，CMRR較大，所以抗共模干擾能力很強(qiáng)較大，所以抗共模干擾能力很強(qiáng) )DB(UUlg20CMRRncm2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)16 長(zhǎng)線傳輸干擾：長(zhǎng)線傳輸干擾：在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)到控制計(jì)算機(jī)以及控制計(jì)算機(jī)到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，都經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的線路進(jìn)行信號(hào)傳輸，即長(zhǎng)線傳輸，在長(zhǎng)線傳輸中產(chǎn)生的干擾稱為長(zhǎng)線傳輸干擾。 信號(hào)在長(zhǎng)線中傳輸會(huì)遇到三個(gè)問(wèn)題：信號(hào)在長(zhǎng)線中傳輸會(huì)遇到三個(gè)問(wèn)題：一是高速變化的信號(hào)在長(zhǎng)線中傳輸時(shí)，

12、會(huì)出現(xiàn)波反射現(xiàn)象，二是具有信號(hào)延時(shí)，三是長(zhǎng)線傳輸會(huì)受到外界干擾。 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)172022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)18電源引入的干擾是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主要干擾之一；電源引入的干擾是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主要干擾之一；對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的干擾大部分是由電源耦合產(chǎn)生的。對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的干擾大部分是由電源耦合產(chǎn)生的。供電方式供電方式 尖峰脈沖干擾的抑制尖峰脈沖干擾的抑制 掉電保護(hù)掉電保護(hù) 直流側(cè)的抗干擾措施直流側(cè)的抗干擾措施 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)19計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的供電方式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的供電方式 供電方式2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾

13、技術(shù)20在電源變壓器中設(shè)置合理的屏蔽（靜電屏蔽和電磁屏蔽）是一種有效的抗干擾措施，它是在電源變壓器的初級(jí)和次級(jí)之間加屏蔽層 。還可采用開(kāi)關(guān)電源、DC-DC變換器以及UPS供電等，來(lái)提高電源的穩(wěn)定性 電源變壓器的靜電屏蔽 FCFCFCFCiUoUiUoU隔離變壓器及其屏蔽iUoU隔離變壓器 1:1電源變壓器2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)212022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)22尖峰干擾是一種頻繁出現(xiàn)的疊加于電網(wǎng)正弦波上的高能脈沖，其幅度可達(dá)幾千伏，寬度只有幾個(gè)毫微秒或幾個(gè)微妙，因此采用常規(guī)的抑制辦法是無(wú)效的，而必須采取綜合治理辦法。另外，使系統(tǒng)遠(yuǎn)離干擾源，對(duì)大功率用電設(shè)備采取

14、專門措施抑制尖峰干另外，使系統(tǒng)遠(yuǎn)離干擾源，對(duì)大功率用電設(shè)備采取專門措施抑制尖峰干擾的產(chǎn)生等都是可行的方法。擾的產(chǎn)生等都是可行的方法。尖峰脈沖干擾的抑制抑制尖峰干擾最常用的方法主要有三種：抑制尖峰干擾最常用的方法主要有三種：在交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻；在交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻；采用鐵磁共振原理采用鐵磁共振原理(如采用超級(jí)隔離變壓器如采用超級(jí)隔離變壓器)；在交流電源輸入端串入均衡器，即干擾抑制器。在交流電源輸入端串入均衡器，即干擾抑制器。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)23過(guò)程控制計(jì)算機(jī)供電不允許中斷，一旦中斷電源，將影響生產(chǎn)。為此，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)加裝UPS（不間斷電源），或增加

15、電源電壓監(jiān)視電路，及早監(jiān)測(cè)到掉電狀態(tài)，從而進(jìn)行應(yīng)急處理。掉電保護(hù)電路 掉電保護(hù)對(duì)于沒(méi)有使用UPS的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，為了防止掉電后RAM中的信息丟失，經(jīng)常采用鎳電池對(duì)RAM進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)。 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)24對(duì)直流電源電壓監(jiān)視可采用對(duì)直流電源電壓監(jiān)視可采用集成電路集成電路P監(jiān)控電路監(jiān)控電路實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)。實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)?，F(xiàn)在已經(jīng)有許多集成電路現(xiàn)在已經(jīng)有許多集成電路P監(jiān)控電路可供選擇，它們具有很多種監(jiān)控電路可供選擇，它們具有很多種類和規(guī)格，同時(shí)也具有多種功能，如有的類和規(guī)格，同時(shí)也具有多種功能，如有的P監(jiān)控電路除電源監(jiān)視監(jiān)控電路除電源監(jiān)視外，還具有看門狗、上電復(fù)位、備用電源切

16、換開(kāi)關(guān)等功能。外，還具有看門狗、上電復(fù)位、備用電源切換開(kāi)關(guān)等功能。 利用MAX915組成的電源監(jiān)視電路 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)25電網(wǎng)的高頻干擾，由于頻帶較寬，僅在交流側(cè)采取抗干擾措施，很電網(wǎng)的高頻干擾，由于頻帶較寬，僅在交流側(cè)采取抗干擾措施，很難保證干擾絕對(duì)不進(jìn)入直流系統(tǒng)，因此須在直流側(cè)采取必要的抗干難保證干擾絕對(duì)不進(jìn)入直流系統(tǒng)，因此須在直流側(cè)采取必要的抗干擾措施。擾措施。直流側(cè)的抗干擾措施在每塊邏輯電路板的電源和地線的引入處并接一個(gè)（在每塊邏輯電路板的電源和地線的引入處并接一個(gè)（10100）F的大電容和一個(gè)（的大電容和一個(gè)（0.010.1）F的小電容；在各主要的集成的小

17、電容；在各主要的集成電路芯片的電源輸入端與地之間，或電路板電源布線的一些關(guān)鍵電路芯片的電源輸入端與地之間，或電路板電源布線的一些關(guān)鍵點(diǎn)與地之間，接入一個(gè)（點(diǎn)與地之間，接入一個(gè)（110）F的電解電容，同時(shí)為濾除高的電解電容，同時(shí)為濾除高頻干擾，可再并聯(lián)一個(gè)頻干擾，可再并聯(lián)一個(gè)0.01F的小電容。的小電容。去耦法在每塊電路板上裝上一個(gè)或幾塊穩(wěn)壓塊，以穩(wěn)定電路板上的電源在每塊電路板上裝上一個(gè)或幾塊穩(wěn)壓塊，以穩(wěn)定電路板上的電源電壓，提高抗干擾能力。電壓，提高抗干擾能力。增設(shè)穩(wěn)壓塊法2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)262022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)27 二是為了保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

18、工作，提供一個(gè)基準(zhǔn)電位的接地，二是為了保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作，提供一個(gè)基準(zhǔn)電位的接地，即工作接地。即工作接地。 接地技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是極為重要的，不恰當(dāng)?shù)慕拥貢?huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)接地技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是極為重要的，不恰當(dāng)?shù)慕拥貢?huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，而正確的接地卻是抑制干擾的有效措施之一。生嚴(yán)重的干擾，而正確的接地卻是抑制干擾的有效措施之一。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中接地的目的通常有兩個(gè)：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中接地的目的通常有兩個(gè)：一是為了安全，即安全接地；一是為了安全，即安全接地；2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)28地線系統(tǒng)分析地線系統(tǒng)分析在過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，一般有以下幾種地線：模擬地、數(shù)字地、

19、在過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，一般有以下幾種地線：模擬地、數(shù)字地、安全地、系統(tǒng)地和交流地。安全地、系統(tǒng)地和交流地。 安全地的目的是使設(shè)備機(jī)殼與大地等電位，以避免機(jī)殼帶電影響人身和的目的是使設(shè)備機(jī)殼與大地等電位，以避免機(jī)殼帶電影響人身和設(shè)備的安全。通常安全地又稱為保護(hù)地或機(jī)殼地，機(jī)殼包括機(jī)架、外殼、設(shè)備的安全。通常安全地又稱為保護(hù)地或機(jī)殼地，機(jī)殼包括機(jī)架、外殼、屏蔽罩等。屏蔽罩等。 模擬地作為傳感器、變送器、放大器、作為傳感器、變送器、放大器、A/D和和D/A轉(zhuǎn)換中模擬電路的零電轉(zhuǎn)換中模擬電路的零電位。模擬信號(hào)有精度要求，有時(shí)信號(hào)比較小，而且與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)相連。位。模擬信號(hào)有精度要求，有時(shí)信號(hào)比較小，而且

20、與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)相連。 數(shù)字地作為控制系統(tǒng)中各種數(shù)字電路的零電位，應(yīng)該與模擬地分開(kāi)，避作為控制系統(tǒng)中各種數(shù)字電路的零電位，應(yīng)該與模擬地分開(kāi)，避免模擬信號(hào)受數(shù)字脈沖的干擾。免模擬信號(hào)受數(shù)字脈沖的干擾。 系統(tǒng)地是以上幾種地的最終回流點(diǎn)，直接與大地相連是以上幾種地的最終回流點(diǎn)，直接與大地相連 。 交流地是計(jì)算機(jī)交流供電電源地，即為動(dòng)力線地，它的地電位很不穩(wěn)定。是計(jì)算機(jī)交流供電電源地，即為動(dòng)力線地，它的地電位很不穩(wěn)定。 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)29在過(guò)程控制計(jì)算機(jī)中，對(duì)上述各種地的處理一般是采用分別回流法單點(diǎn)接地。 單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地 分別回流法接地示意圖分別回流法接地示

21、意圖2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)30輸入系統(tǒng)的接地輸入系統(tǒng)的接地在輸入通道中，為防止干擾，傳感器、變送器、和信號(hào)放大器在輸入通道中，為防止干擾，傳感器、變送器、和信號(hào)放大器通常采用屏蔽罩進(jìn)行屏蔽，而信號(hào)線往往采用屏蔽信號(hào)線。屏通常采用屏蔽罩進(jìn)行屏蔽，而信號(hào)線往往采用屏蔽信號(hào)線。屏蔽層的接地也應(yīng)采取單點(diǎn)接地方式，關(guān)鍵是確定接地位置。蔽層的接地也應(yīng)采取單點(diǎn)接地方式，關(guān)鍵是確定接地位置。輸入信號(hào)源有輸入信號(hào)源有接地和和浮地兩種情況。兩種情況。信號(hào)源端接地，而接收端浮地信號(hào)源端接地，而接收端浮地，則屏蔽層應(yīng)在信號(hào)源端接地，則屏蔽層應(yīng)在信號(hào)源端接地 信號(hào)源浮地，接收端接地，則信號(hào)源浮地，接

22、收端接地，則屏蔽層應(yīng)在接收端接地屏蔽層應(yīng)在接收端接地 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)31主機(jī)系統(tǒng)的接地主機(jī)系統(tǒng)的接地為了提高計(jì)算機(jī)的抗干擾能力，將為了提高計(jì)算機(jī)的抗干擾能力，將主機(jī)外殼作為屏蔽主機(jī)外殼作為屏蔽。而把機(jī)內(nèi)器。而把機(jī)內(nèi)器件架與外殼絕緣，絕緣電阻大于件架與外殼絕緣，絕緣電阻大于50M，即，即機(jī)內(nèi)信號(hào)地浮地機(jī)內(nèi)信號(hào)地浮地。主機(jī)與外部設(shè)備地連接后，采用主機(jī)與外部設(shè)備地連接后，采用一點(diǎn)接地一點(diǎn)接地。如圖所示。為避免。如圖所示。為避免多點(diǎn)接地，各機(jī)柜用絕緣板墊起來(lái)。這種接地方式安全可靠，多點(diǎn)接地，各機(jī)柜用絕緣板墊起來(lái)。這種接地方式安全可靠，有一定的抗干擾能力。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，

23、對(duì)于近距離的幾有一定的抗干擾能力。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，對(duì)于近距離的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)，可采用多機(jī)的一點(diǎn)接地方式；臺(tái)計(jì)算機(jī)，可采用多機(jī)的一點(diǎn)接地方式；對(duì)于遠(yuǎn)距離的多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，通過(guò)對(duì)于遠(yuǎn)距離的多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，通過(guò)隔離的辦法隔離的辦法分分開(kāi)，如采用開(kāi)，如采用變壓器隔離技術(shù)、光電隔離技術(shù)和無(wú)線電通信技術(shù)變壓器隔離技術(shù)、光電隔離技術(shù)和無(wú)線電通信技術(shù)等。等。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)32過(guò)程通道是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集輸入和輸出通道，它包括了過(guò)程通道是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集輸入和輸出通道，它包括了現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)源、信號(hào)線、轉(zhuǎn)換設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)源、信號(hào)線、轉(zhuǎn)換設(shè)備、I/O

24、接口電路，主機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。接口電路，主機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。過(guò)程通道涉及內(nèi)容多，分布廣，受干擾的可能性大，其抗干擾過(guò)程通道涉及內(nèi)容多，分布廣，受干擾的可能性大，其抗干擾問(wèn)題非常重要。問(wèn)題非常重要。過(guò)程通道干擾的來(lái)源是多方面的，主要有過(guò)程通道干擾的來(lái)源是多方面的，主要有共模干擾共模干擾、差模干擾差模干擾和和長(zhǎng)線干擾長(zhǎng)線干擾。共模干擾產(chǎn)生的原因主要是不同的地之間存在共模電壓，以及模共模干擾產(chǎn)生的原因主要是不同的地之間存在共模電壓，以及模擬信號(hào)系統(tǒng)對(duì)地的漏阻抗。共模干擾的抑制措施主要有三種：擬信號(hào)系統(tǒng)對(duì)地的漏阻抗。共模干擾的抑制措施主要有三種：變變壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽

25、。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)33變壓器隔離變壓器隔離變壓器隔離變壓器隔離是利用隔離變壓器將模擬信號(hào)電路與數(shù)字信號(hào)電路是利用隔離變壓器將模擬信號(hào)電路與數(shù)字信號(hào)電路隔離開(kāi)，也就是把模擬地與數(shù)字地?cái)嚅_(kāi)，以使共模干擾電壓不隔離開(kāi)，也就是把模擬地與數(shù)字地?cái)嚅_(kāi)，以使共模干擾電壓不能構(gòu)成回路，從而達(dá)到抑制共模干擾的目的。另外，隔離后的能構(gòu)成回路，從而達(dá)到抑制共模干擾的目的。另外，隔離后的兩電路應(yīng)分別采用兩組互相兩電路應(yīng)分別采用兩組互相獨(dú)立的電源供電獨(dú)立的電源供電，切斷兩部分的地，切斷兩部分的地線聯(lián)系線聯(lián)系 .這種隔離適用于這種隔離適用于無(wú)直流分量信號(hào)的通路無(wú)直流分量信號(hào)的通路。對(duì)于直流信號(hào)，

26、也可。對(duì)于直流信號(hào)，也可通過(guò)調(diào)制器變換成交流信號(hào)，經(jīng)隔離變壓器后，用解調(diào)器再變通過(guò)調(diào)制器變換成交流信號(hào)，經(jīng)隔離變壓器后，用解調(diào)器再變換成直流信號(hào)。換成直流信號(hào)。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)34光電隔離光電隔離光電耦合器光電耦合器是由發(fā)光二極管和光敏三極管（或達(dá)林頓管、或晶閘管等）是由發(fā)光二極管和光敏三極管（或達(dá)林頓管、或晶閘管等）封裝在一個(gè)管殼內(nèi)組成封裝在一個(gè)管殼內(nèi)組成, 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)以光為媒介的電信號(hào)以光為媒介的電信號(hào)傳輸。傳輸。 發(fā)光二極管動(dòng)態(tài)電阻非常小，而干擾源的內(nèi)阻一般很大，發(fā)光二極管動(dòng)態(tài)電阻非常小，而干擾源的內(nèi)阻一般很大，能夠傳送到光電耦合器能夠傳送到光電耦合器輸入端的干擾

27、信號(hào)很小輸入端的干擾信號(hào)很小。 由于光電耦合器是用光傳送信號(hào)，兩端電路無(wú)直接電氣聯(lián)系，因此，切斷了兩端由于光電耦合器是用光傳送信號(hào)，兩端電路無(wú)直接電氣聯(lián)系，因此，切斷了兩端電路之間地線的聯(lián)系，電路之間地線的聯(lián)系，抑制了共模干擾抑制了共模干擾。 光電耦合器的發(fā)光二極管只有在通過(guò)一定電流時(shí)才能發(fā)光，由于許多干擾信號(hào)雖光電耦合器的發(fā)光二極管只有在通過(guò)一定電流時(shí)才能發(fā)光，由于許多干擾信號(hào)雖幅值較高，但能量較小，幅值較高，但能量較小，不足以使發(fā)光二極管發(fā)光不足以使發(fā)光二極管發(fā)光，從而可以有效地抑制干擾信，從而可以有效地抑制干擾信號(hào)。號(hào)。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)35浮地屏蔽浮地屏蔽浮地屏

28、蔽浮地屏蔽是指信號(hào)放大器采用雙層屏蔽，輸入為浮地雙端輸入，如是指信號(hào)放大器采用雙層屏蔽，輸入為浮地雙端輸入，如圖示。這種屏蔽方法使輸入信號(hào)浮空，達(dá)到了抑制共模干擾的目的。圖示。這種屏蔽方法使輸入信號(hào)浮空，達(dá)到了抑制共模干擾的目的。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)36（2）根據(jù)差模干擾頻率與被測(cè)信號(hào)頻率的分布特性，采用相應(yīng)）根據(jù)差模干擾頻率與被測(cè)信號(hào)頻率的分布特性，采用相應(yīng)的的濾波器濾波器，如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器等。濾波，如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器等。濾波器是一個(gè)選頻電路，其功能是讓指定頻段的信號(hào)通過(guò)，將其余器是一個(gè)選頻電路，其功能是讓指定頻段的信號(hào)通過(guò)，將其余

29、頻段的信號(hào)衰減，濾除。在工業(yè)控制中，串模信號(hào)往往比被測(cè)頻段的信號(hào)衰減，濾除。在工業(yè)控制中，串模信號(hào)往往比被測(cè)儀器變化快。儀器變化快。差模干擾信號(hào)差模干擾信號(hào)和有效信號(hào)相串聯(lián)，疊加在一起作為輸入信號(hào)，因和有效信號(hào)相串聯(lián)，疊加在一起作為輸入信號(hào)，因此，對(duì)差模干擾的抑制較為困難。對(duì)差模干擾應(yīng)根據(jù)干擾信號(hào)的此，對(duì)差模干擾的抑制較為困難。對(duì)差模干擾應(yīng)根據(jù)干擾信號(hào)的特性和來(lái)源，分別采用不同的措施來(lái)抑制。特性和來(lái)源，分別采用不同的措施來(lái)抑制。（1）對(duì)于來(lái)自空間電磁耦合所產(chǎn)生的差模干擾，可采用）對(duì)于來(lái)自空間電磁耦合所產(chǎn)生的差模干擾，可采用雙絞線雙絞線作作為信號(hào)線，其目的是減少電磁感應(yīng)，并使各個(gè)小環(huán)路的感應(yīng)電勢(shì)

30、為信號(hào)線，其目的是減少電磁感應(yīng)，并使各個(gè)小環(huán)路的感應(yīng)電勢(shì)互相呈反向抵消。也可采用金屬屏蔽線或屏蔽雙絞線?；ハ喑史聪虻窒Ｒ部刹捎媒饘倨帘尉€或屏蔽雙絞線。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)37（4）當(dāng)被測(cè)信號(hào)與干擾信號(hào)的）當(dāng)被測(cè)信號(hào)與干擾信號(hào)的頻譜相互交錯(cuò)頻譜相互交錯(cuò)時(shí)，通常的濾波電時(shí)，通常的濾波電路很難將其分開(kāi)，可采用路很難將其分開(kāi)，可采用調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器技術(shù)。技術(shù)。（3）當(dāng)）當(dāng)對(duì)稱性交變對(duì)稱性交變的差模干擾電壓或的差模干擾電壓或尖峰型尖峰型差模干擾成為主要干擾差模干擾成為主要干擾時(shí)，選用時(shí)，選用積分式或雙積分式積分式或雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器可以消弱差模干擾的影響?？梢韵醪钅?/p>

31、干擾的影響。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)38 同軸電纜對(duì)于電場(chǎng)干擾有較強(qiáng)的抑制作用，工作頻率較高。同軸電纜對(duì)于電場(chǎng)干擾有較強(qiáng)的抑制作用，工作頻率較高。雙絞線對(duì)于磁場(chǎng)干擾有較好的抑制作用，絞距越短，效果越雙絞線對(duì)于磁場(chǎng)干擾有較好的抑制作用，絞距越短，效果越好。在電場(chǎng)干擾較強(qiáng)時(shí)須采用屏蔽雙絞線。好。在電場(chǎng)干擾較強(qiáng)時(shí)須采用屏蔽雙絞線。(1)采用同軸電纜或雙絞線作為傳輸線采用同軸電纜或雙絞線作為傳輸線 在使用雙絞線時(shí)，盡可能采用平衡式傳輸線路。所謂平衡式在使用雙絞線時(shí)，盡可能采用平衡式傳輸線路。所謂平衡式傳輸線路，是雙絞線的兩根線不接地傳輸信號(hào)。因?yàn)檫@種傳傳輸線路，是雙絞線的兩根線不接地

32、傳輸信號(hào)。因?yàn)檫@種傳輸方式具有較好的抗差模干擾能力，外部干擾在雙絞線中的輸方式具有較好的抗差模干擾能力，外部干擾在雙絞線中的兩條線中產(chǎn)生對(duì)稱的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相互抵消。同時(shí)，對(duì)于來(lái)兩條線中產(chǎn)生對(duì)稱的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相互抵消。同時(shí)，對(duì)于來(lái)自地線的干擾信號(hào)也受到抑制。自地線的干擾信號(hào)也受到抑制。 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)39(2)終端阻抗匹配終端阻抗匹配為了消除長(zhǎng)線的反射現(xiàn)象，可采用終端或始端阻抗匹配的方法。為了消除長(zhǎng)線的反射現(xiàn)象，可采用終端或始端阻抗匹配的方法。同軸電纜的波阻抗一般在同軸電纜的波阻抗一般在50100之間，雙絞線的波阻抗約為之間，雙絞線的波阻抗約為100200。進(jìn)行阻抗匹

33、配，首先，需要通過(guò)測(cè)試或由已知的技。進(jìn)行阻抗匹配，首先，需要通過(guò)測(cè)試或由已知的技術(shù)數(shù)據(jù)掌握傳輸線的術(shù)數(shù)據(jù)掌握傳輸線的波阻抗波阻抗Rp的大小。的大小。終端阻抗匹配終端阻抗匹配 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)40始端阻抗匹配始端阻抗匹配始端阻抗匹配始端阻抗匹配是在長(zhǎng)線的始端串入電阻是在長(zhǎng)線的始端串入電阻R，通過(guò)適當(dāng)?shù)模ㄟ^(guò)適當(dāng)?shù)倪x擇選擇R，以消除，以消除波反射波反射 這種匹配方法的這種匹配方法的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是波形的高電平不變，缺點(diǎn)是波形的是波形的高電平不變，缺點(diǎn)是波形的低電平會(huì)抬高。其原因是終端門低電平會(huì)抬高。其原因是終端門B的輸入電流的輸入電流Isr在始端匹在始端匹配電阻配電阻R上的壓降

34、所造成的上的壓降所造成的 2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)412022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)42數(shù)字濾波是一種軟件算法，它實(shí)現(xiàn)從采樣信號(hào)中提取出有效信號(hào)數(shù)值，數(shù)字濾波是一種軟件算法，它實(shí)現(xiàn)從采樣信號(hào)中提取出有效信號(hào)數(shù)值，濾除干擾信號(hào)的功能。濾除干擾信號(hào)的功能。數(shù)字濾波與模擬濾波相比，具有很多數(shù)字濾波與模擬濾波相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)。 數(shù)字濾波可以數(shù)字濾波可以實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率很低（如實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率很低（如0.01Hz）信號(hào)的濾波）信號(hào)的濾波，克服了模擬濾，克服了模擬濾波器的不足；波器的不足； 首先，由于采用了程序?qū)崿F(xiàn)濾波，首先，由于采用了程序?qū)崿F(xiàn)濾波，無(wú)需硬件器件無(wú)需硬件器件，不受外

35、界的影響，也，不受外界的影響，也無(wú)參數(shù)變化等問(wèn)題，所以可靠性高，穩(wěn)定性好；無(wú)參數(shù)變化等問(wèn)題，所以可靠性高，穩(wěn)定性好；當(dāng)然，數(shù)字濾波不足之處在于濾波速度比硬件濾波要當(dāng)然，數(shù)字濾波不足之處在于濾波速度比硬件濾波要慢慢，但鑒于數(shù)字，但鑒于數(shù)字濾波器具有的上述優(yōu)點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。濾波器具有的上述優(yōu)點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 數(shù)字濾波還可以根據(jù)信號(hào)和干擾的不同，采用不同的濾波方法和濾波參數(shù)字濾波還可以根據(jù)信號(hào)和干擾的不同，采用不同的濾波方法和濾波參數(shù)，具有數(shù)，具有靈活、方便、功能強(qiáng)靈活、方便、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。等優(yōu)點(diǎn)。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)43p數(shù)字信

36、號(hào)是用高低電平表示的兩態(tài)信號(hào)，即數(shù)字信號(hào)是用高低電平表示的兩態(tài)信號(hào)，即“0”、“1”。在。在數(shù)字信號(hào)的輸入中，由于操作或外界等的干擾，會(huì)引起狀態(tài)變數(shù)字信號(hào)的輸入中，由于操作或外界等的干擾，會(huì)引起狀態(tài)變化，造成誤判?；?，造成誤判。 p對(duì)于數(shù)字信號(hào)來(lái)說(shuō)，干擾信號(hào)多呈毛刺狀，作用時(shí)間短。利用對(duì)于數(shù)字信號(hào)來(lái)說(shuō)，干擾信號(hào)多呈毛刺狀，作用時(shí)間短。利用這一特點(diǎn)，在采集某一數(shù)字信號(hào)時(shí)，可多次重復(fù)采集，直到連這一特點(diǎn)，在采集某一數(shù)字信號(hào)時(shí)，可多次重復(fù)采集，直到連續(xù)兩次或兩次以上采集結(jié)果完全一致方為有效。若多次采集后，續(xù)兩次或兩次以上采集結(jié)果完全一致方為有效。若多次采集后，信號(hào)總是變化不定，可停止采集，給出報(bào)警信

37、號(hào)。信號(hào)總是變化不定，可停止采集，給出報(bào)警信號(hào)。p對(duì)數(shù)字信號(hào)的采集不能采用多次平均方法，而是比較兩次或兩對(duì)數(shù)字信號(hào)的采集不能采用多次平均方法，而是比較兩次或兩次采集結(jié)果是否相同。次采集結(jié)果是否相同。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)44由于干擾，可能使計(jì)算機(jī)輸出的正確數(shù)字信號(hào)，在輸出設(shè)備中得由于干擾，可能使計(jì)算機(jī)輸出的正確數(shù)字信號(hào)，在輸出設(shè)備中得到的卻是錯(cuò)誤信號(hào)。到的卻是錯(cuò)誤信號(hào)。輸出設(shè)備有輸出設(shè)備有電位控制型電位控制型和和同步鎖相型同步鎖相型兩種，前者有良好的抗兩種，前者有良好的抗“毛毛刺刺”干擾能力，后者不耐干擾，當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干擾時(shí)，會(huì)盲目干擾能力，后者不耐干擾，當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干

38、擾時(shí)，會(huì)盲目鎖存當(dāng)前的數(shù)據(jù)。鎖存當(dāng)前的數(shù)據(jù)。輸出設(shè)備的慣性輸出設(shè)備的慣性（響應(yīng)速度）與干擾的耐受能力也有很大關(guān)系。（響應(yīng)速度）與干擾的耐受能力也有很大關(guān)系。慣性大的輸出設(shè)備（各類電磁機(jī)構(gòu)）對(duì)慣性大的輸出設(shè)備（各類電磁機(jī)構(gòu)）對(duì)“毛刺毛刺”干擾有一定耐受干擾有一定耐受能力；慣性小的輸出設(shè)備（如通信口、顯示設(shè)備等）耐受能力就能力；慣性小的輸出設(shè)備（如通信口、顯示設(shè)備等）耐受能力就小一些。小一些。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)45在軟件上可以采取以下一些方法提高抗干擾能力：在軟件上可以采取以下一些方法提高抗干擾能力：（1）重復(fù)輸出同一數(shù)據(jù)。在滿足實(shí)時(shí)控制的要求前提下，重復(fù)周期盡可能短些。外

39、部設(shè)備接受到一個(gè)被干擾的錯(cuò)誤信號(hào)后，還來(lái)不及作出有效的反應(yīng)，一個(gè)正確的輸出信息又來(lái)到，就可及時(shí)防止錯(cuò)誤動(dòng)作的產(chǎn)生。（2）對(duì)于不能重復(fù)輸出同一信號(hào)的輸出裝置，例如帶自環(huán)型分配器和功率驅(qū)動(dòng)器的步進(jìn)電機(jī)，可在軟硬件上采取一些措施。（3）計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)輸出時(shí)，應(yīng)將有關(guān)可編程輸出芯片的狀態(tài)也一并重復(fù)設(shè)置。（4）采用抗干擾編碼。按一定規(guī)約，將需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼，在智能接收端，再按規(guī)約進(jìn)行解碼，并完成檢錯(cuò)或糾錯(cuò)功能。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)46CPU是計(jì)算機(jī)的核心。當(dāng)是計(jì)算機(jī)的核心。當(dāng)CPU受到干擾不能按正常狀態(tài)執(zhí)行程序時(shí)，就受到干擾不能按正常狀態(tài)執(zhí)行程序時(shí)，就會(huì)引起計(jì)算機(jī)控制的會(huì)引

40、起計(jì)算機(jī)控制的混亂混亂，所以需要采取措施，使，所以需要采取措施，使CPU在受到干擾的情在受到干擾的情況下，盡可能無(wú)擾地恢復(fù)系統(tǒng)正常工作。況下，盡可能無(wú)擾地恢復(fù)系統(tǒng)正常工作。尤其是在尤其是在單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)充分考慮系統(tǒng)的抗干擾性能。中，應(yīng)當(dāng)充分考慮系統(tǒng)的抗干擾性能。復(fù)位復(fù)位掉電保護(hù)掉電保護(hù)指令冗余指令冗余軟件陷阱軟件陷阱Watchdog技術(shù)技術(shù)2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)47復(fù)位復(fù)位對(duì)于失控的對(duì)于失控的CPU，最簡(jiǎn)單的方法是使其復(fù)位，程序自動(dòng)從頭開(kāi)始執(zhí)，最簡(jiǎn)單的方法是使其復(fù)位，程序自動(dòng)從頭開(kāi)始執(zhí)行。為完成復(fù)位功能，在硬件電路上應(yīng)設(shè)置復(fù)位電路。行。為完成復(fù)位功能，在硬件電

41、路上應(yīng)設(shè)置復(fù)位電路。 上電復(fù)位是指計(jì)算機(jī)在開(kāi)機(jī)上電時(shí)自動(dòng)復(fù)位，此時(shí)所有硬件都從其上電復(fù)位是指計(jì)算機(jī)在開(kāi)機(jī)上電時(shí)自動(dòng)復(fù)位，此時(shí)所有硬件都從其初時(shí)狀態(tài)開(kāi)始，程序從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行；初時(shí)狀態(tài)開(kāi)始，程序從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行； 人工復(fù)位是指操作員按下復(fù)位按鈕時(shí)的復(fù)位；人工復(fù)位是指操作員按下復(fù)位按鈕時(shí)的復(fù)位； 自動(dòng)復(fù)位是指系統(tǒng)在需要復(fù)位的狀態(tài)時(shí)，由特定的電路自動(dòng)將自動(dòng)復(fù)位是指系統(tǒng)在需要復(fù)位的狀態(tài)時(shí)，由特定的電路自動(dòng)將CPU復(fù)位的一種方式。復(fù)位的一種方式。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)48掉電保護(hù)掉電保護(hù)在軟件中，應(yīng)設(shè)置掉電保護(hù)中斷服務(wù)程序，該中斷為最高優(yōu)先級(jí)的在軟件中，應(yīng)設(shè)置掉電保護(hù)中斷服務(wù)

42、程序，該中斷為最高優(yōu)先級(jí)的非屏蔽中斷，使系統(tǒng)能對(duì)掉電作出及時(shí)的反應(yīng)。非屏蔽中斷，使系統(tǒng)能對(duì)掉電作出及時(shí)的反應(yīng)。 首先進(jìn)行首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，把當(dāng)時(shí)的重要狀態(tài)參數(shù)、中間結(jié)果，甚至某些片內(nèi)寄存器，把當(dāng)時(shí)的重要狀態(tài)參數(shù)、中間結(jié)果，甚至某些片內(nèi)寄存器的內(nèi)容一一存入具有后備電池的的內(nèi)容一一存入具有后備電池的RAM中。中。 其次是對(duì)其次是對(duì)有關(guān)外設(shè)有關(guān)外設(shè)作出妥善處理，如關(guān)閉各輸入輸出口，使外設(shè)處于某一非工作出妥善處理，如關(guān)閉各輸入輸出口，使外設(shè)處于某一非工作狀態(tài)等。作狀態(tài)等。 最后必須在片內(nèi)最后必須在片內(nèi)RAM的某一個(gè)或兩個(gè)單元存入特定標(biāo)記的數(shù)字，作為的某一個(gè)或兩個(gè)單元存入特定標(biāo)記的數(shù)字，作為掉電

43、標(biāo)記掉電標(biāo)記，然后，進(jìn)入掉電保護(hù)工作狀態(tài)。然后，進(jìn)入掉電保護(hù)工作狀態(tài)。2022-4-29第9章 計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)49指令冗余指令冗余當(dāng)當(dāng)CPU受到干擾，程序受到干擾，程序“跑飛跑飛”后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令代碼后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令代碼來(lái)執(zhí)行，從而引起整個(gè)程序的混亂。采用指令冗余技術(shù)是使程序從來(lái)執(zhí)行，從而引起整個(gè)程序的混亂。采用指令冗余技術(shù)是使程序從“跑飛跑飛”狀態(tài)，恢復(fù)正常的一種有效措施。狀態(tài)，恢復(fù)正常的一種有效措施。所謂的軟件冗余，就是在程序的關(guān)鍵地方人為的加入一些單字節(jié)所謂的軟件冗余，就是在程序的關(guān)鍵地方人為的加入一些單字節(jié)指令指令NOP，或?qū)⒂行巫止?jié)指令重寫，當(dāng)程序，或?qū)⒂?/p>

44、效單字節(jié)指令重寫，當(dāng)程序“跑飛跑飛”到某條單到某條單字節(jié)指令時(shí)，就不會(huì)發(fā)生將操作數(shù)當(dāng)作指令來(lái)執(zhí)行的錯(cuò)誤。字節(jié)指令時(shí)，就不會(huì)發(fā)生將操作數(shù)當(dāng)作指令來(lái)執(zhí)行的錯(cuò)誤。指令冗余技術(shù)除了指令冗余技術(shù)除了NOP等單字節(jié)指令外，還可以采用指令重復(fù)技等單字節(jié)指令外，還可以采用指令重復(fù)技術(shù)。指令重復(fù)也是指令冗余的一種方式。指令重復(fù)是指在對(duì)于程術(shù)。指令重復(fù)也是指令冗余的一種方式。指令重復(fù)是指在對(duì)于程序流向起決定作用或?qū)ο到y(tǒng)工作有重要作用的指令后面，可重復(fù)序流向起決定作用或?qū)ο到y(tǒng)工作有重要作用的指令后面，可重復(fù)寫上這些指令，以確保這些指令的正確執(zhí)行。寫上這些指令，以確保這些指令的正確執(zhí)行。指令冗余是在程序的關(guān)鍵的地方人為地插入一些單字節(jié)空操作指指令冗余是在程序的關(guān)鍵的地方人為地插入一些單字節(jié)空操作指令。指令冗余會(huì)降低系統(tǒng)的效率，但確保了系統(tǒng)程序很快納入程令。指令冗余會(huì)降低系統(tǒng)的效率，