第6章 6.6 软件抗干扰技术

浅谈单片机软件抗干扰技术摘要：本文主要讨论单片机软件抗干扰技术的应用与实现。

首先阐述了干扰的概念和种类，然后介绍了单片机软件抗干扰的技术方法，包括降低干扰对系统的影响、增强系统对干扰的抵抗力和恢复受到干扰的系统运行；接着，分析了单片机软件抗干扰技术的不足和应对策略；最后，通过实例说明如何应用单片机软件抗干扰技术，总结了该技术在实际应用中的优点和展望。

关键词：单片机；软件抗干扰技术；干扰；抗干扰性能；应对策略正文：单片机是一种具有极强计算能力、可编程性和控制能力的微处理器，广泛应用于工业控制、家用电器、汽车电子等领域。

然而，由于工作环境与电磁干扰、电源波动等因素的影响，单片机很容易受到各种外部干扰，导致系统运行失常、数据错误等问题。

因此，单片机软件抗干扰技术的研究具有重要的现实和理论意义。

1 干扰的种类和影响干扰是指各种非期望的信号在系统中的出现，可以分为外部干扰和内部干扰。

外部干扰包括电磁干扰、电源波动、磁性干扰等，可以通过屏蔽、滤波、隔离等方法来减少其对单片机系统的影响；内部干扰主要是由于电路元件、信号传输线路等内部因素引起的，可以通过优化布局、提高信号质量、减小电流或电压等方法来减少其干扰效应。

干扰对单片机系统的影响主要体现在以下几方面：①引起系统崩溃或死机；②导致系统运行速度变慢、执行结果错误等；③损坏单片机芯片和外围设备，影响设备寿命和使用效率。

2 单片机软件抗干扰技术的方法单片机软件抗干扰技术主要包括以下三种方法：2.1 降低干扰对系统的影响为降低外部干扰对系统的影响，可以采用屏蔽、滤波、隔离等物理方法。

屏蔽是采用金属屏蔽罩、屏蔽织物等物理手段将系统与外界隔离；滤波可以通过电容、电感、滤波器等电路件实现对干扰的滤波控制；隔离可以采用光耦、隔离放大器等器件实现对信号的隔离和传输控制。

2.2 增强系统对干扰的抵抗力为提高系统的抗干扰性能，可以采用以下方法：首先，采用合适的单片机芯片和外围器件，如高标干、低噪声放大器等；其次，在软件中增加容错机制，如存储冗余、校验码等；最后，加强系统安全控制，如密码锁、权限认证等。

软件抗干扰技术在工控系统中的应用
随着科学技术的不断发展，工控系统发挥着越来越重要的作用，它是一种自动控制系统，它具有以下几个特点：计算能力强、性能可靠、抗干扰和可靠性强等。

为了保障工控系统的安全可靠，对它的抗干扰能力也要求越来越高。

软件抗干扰技术是一种新型技术，它包括硬件和软件。

硬件方面，需要抗干扰的系统在动态状态下，要采用高性能的处理器，并且要求数据的传输速率要够快。

一般需要采用射频技术和控制台等先进的技术来支撑。

而在软件方面，则需要有一个软件的抗干扰系统，来加强系统的抗干扰能力，比如：信号加速和噪声抑制功能，抗脉冲干扰和抗振动干扰等功能。

软件抗干扰技术在工控系统中的应用，可以提高工控系统的可靠性、安全性以及可用性。

它可以有效的抑制外部的电磁干扰，使系统能够按照规定的时间进行工作，不受外部的干扰，从而保证系统的安全性。

同时，软件的抗干扰技术也可以提高系统的容错性，即使外部环境有变化，系统也能正常运行，从而降低故障率。

另外，系统设计需要考虑系统可容错能力，即当出现意外或故障情况时，系统可以自动恢复到正常状态。

这就要求系统中必须有一套可靠的恢复机制，使系统出现故障时能够及时和有效的恢复。

软件抗干扰技术中，可以引入自动备份技术，当出现系统故障时，系统可以自动恢复到上次备份的状态，从而实现系统的稳定运行。

总之，软件抗干扰技术对于工控系统的发展和安全，都有着重要
的作用。

未来，越来越多的技术将被引入工控系统，使它更具有安全性和可靠性，为我们创造更安全的工作环境提供支持。

软件的一般抗干扰措施是什么随着科技的不断发展，软件在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。

然而，软件在运行过程中常常会受到各种干扰，这些干扰可能会导致软件运行出现问题甚至崩溃。

因此，为了保证软件的稳定运行，我们需要采取一系列的抗干扰措施。

本文将介绍软件的一般抗干扰措施是什么，并对其进行详细解析。

首先，软件的一般抗干扰措施包括但不限于以下几点：1. 异常处理，软件在运行过程中可能会出现各种异常情况，比如输入错误、网络中断、硬件故障等。

为了保证软件的稳定运行，我们需要在软件中加入相应的异常处理机制，及时捕获并处理这些异常情况，避免因为异常情况导致软件的崩溃。

2. 数据校验，数据在软件中起着至关重要的作用，因此我们需要对输入的数据进行严格的校验，避免因为恶意输入或者错误输入导致软件的异常运行。

同时，在软件的运行过程中，我们也需要对数据进行定期的校验，确保数据的完整性和正确性。

3. 安全防护，软件在运行过程中可能会受到各种安全威胁，比如病毒攻击、黑客入侵等。

因此，我们需要在软件中加入相应的安全防护机制，保护软件不受到外部的攻击和干扰。

4. 性能优化，软件的性能直接影响着软件的稳定运行，因此我们需要对软件的性能进行优化，提高软件的运行效率和稳定性。

比如，我们可以采用缓存技术、并发编程等方法来提高软件的性能。

5. 系统监控，为了及时发现软件的异常情况，我们需要在软件中加入相应的系统监控机制，实时监控软件的运行状态，及时发现并处理软件的异常情况。

以上就是软件的一般抗干扰措施，下面我们将对这些措施进行详细解析。

首先，异常处理是软件抗干扰的重要手段之一。

在软件的开发过程中，我们需要对可能出现的异常情况进行充分的分析和预测，然后在软件中加入相应的异常处理机制。

比如，我们可以使用try-catch语句来捕获并处理异常情况，保证软件在出现异常情况时能够正常运行。

另外，我们还可以使用日志系统来记录软件的异常情况，方便开发人员及时定位并解决异常问题。

浅谈单⽚机控制系统软件抗⼲扰⽅法1. 引⾔虽然硬件抗⼲扰抑制技术已经较为成熟，但是，硬件抗⼲扰技术的针对⾏较强，预见性较差，⽆法屏蔽掉所有⼲扰，且有时成本过⾼。

软件抗⼲扰技术是当系统受⼲扰后，使系统恢复正常运⾏，或输⼊信号受⼲扰后去伪存真的⼀种辅助⽅法。

此技术属于⼀种被动抗⼲扰措施。

软件抗⼲扰技术软件不仅设计灵活、节约硬件资源、成本低、操作起来⽅便易⾏，同时还由于它是⼀种⼲扰过后的补救⼿段，通⽤性强，适⽤于不同的系统抵抗不同的⼲扰。

因此，软件抗⼲扰问题的研究越来越引起⼈们的重视。

2. 软件抗⼲扰⼀般⽅法⼲扰的后果主要表现在两个⽅⾯：⼀是使数据采集误差变⼤。

⼲扰侵⼊单⽚机系统的前向通道叠加在信号上，数据采集误差增⼤，特别是当前向通道的传感器接⼝为⼩电压信号输⼊时，误差会更加明显。

⼆是程序运⾏失常。

主要表现有：控制状态失灵、死机、系统被控对象误操作、被控对象状态不稳定、定时不准和数据发⽣变化等。

2.1 数据采集系统抗⼲扰为了消除实时数据采集系统通道中的⼲扰信号，需对信号滤波。

通过⼀定的算法和程序来减⼩⼲扰信号在有⽤信号中的⽐重，称为软件滤波。

软件滤波有以下特点:不需要增加硬件设备，只需要在程序上考虑，因此有利于降低成本；对于不同的⼲扰源需要不同的滤波措施，有时需要根据现场实际情况测量噪声，随时进⾏滤波算法。

在数据采集系统中常⽤的软件滤波⽅法较多，下⾯介绍⼏种实⽤⽅法:2.1.1 限值滤波法⾸先根据实际经验，在程序中规定输⼊信号幅值的上限Xmax 和下限Xmin，若被测信号Xi 不在此范围内，即Xi动⼯具的⽕花等产⽣的随机⼲扰脉冲。

2.1.2 平均滤波连续取采样n 个值，然后算术平均。

计算公式为，为n 次采样平均值，是第 i 次采样值，n 为采样次数，这种⽅法适合⽤来减少系统的随机⼲扰对采样结果的影响。

2.1.3 递推随机滤波递推随机滤波也是求算术平均值，唯⼀区别是:若要求10ms 取⼀次输⼊值，则平均滤波是在1Oms 内采样n 次，并对这n 次取平均值作为输⼊值，⽽递推平均滤波是lOms 采样⼀次，要得到第i 次输⼊值，则要以第i 次采样为准，要依次向前取n 次采样值来求算术平均值，递推公式为：。