转自:周航慈---MCS51系列单片机软件抗干扰技术中的误区

摘要：文章指出了一种广泛流传的误解：在MCS-51系列单片机中，只要用指令使程序从起
始地址开始执行，就可以复位单片机，摆脱干扰。通过一个简单的实验，揭示了软件复位
的可靠方法。

有的单片机（如8098）有专门的复位指令，某些增强型MCS-51系统单片机虽然没有复位指
令，但片内集成了WATCHDOG电路，故抗干扰也不成问题。而普及型MCS-51系列单片机（如
8031和8032）既然无复位指令，又不带硬件WATCHDOS，如果没有外接硬件WATCHDOG电路，
就必须采用软件抗干扰技术。常用的软件抗干扰技术有：软件陷阱、指令冗余、软件
WATCHDOG等，它们的作用是在系统受干扰时能及时发现，再用软件的方法使系统复位。所
谓软件复位就是用一系列指令来模仿复位操作，这就是MCS-51系列单片机所特有的软件复
位技术。
现用一简单的实验说明，实验电路如附图所示。接于仿真插座P1.0的发光二极管LED0用来
表示主程序的工作情况，接于P1。1的发光二极管LED1用于表示低级中断子程序的工作情
况，接于P1。2的发光二极管LED2用来表示高级中断子程序的工作情况，接于P3。2口的按
钮用来设立干扰标志，程序检测到干扰标志后故意进入死循环或掉进陷井，模仿受干扰的
情况，从而检验各种复位方法的实际效果。寮验初始化程序如下：

复位入口地址
LJMP PX0 ;按钮中断向量（低级中断）
ORG 000BH
LJMP PT0 ;t0中断向量（低级中断）
ORG 001BH
LJMP PT1 ;T1中断向量（高级中断）
ORG 0030H
MAIN：
CLR EA
MOV SP，#7
MOV P1，#0FFH
MOV P3，#0FFH
MOV TMOD，#11H
CLR 00H ;干扰标志初始化
SETB主程序发光二极管LED闪烁
MOV设立干扰标志，模拟发生干扰
PT0: CPL P1.1 ;低级中断程序发光二极管LED1闪烁
RETI
PT1: CPL P1.2 ;高级中断程序发光二极管LED2闪烁
RETI
END

实验步骤如下：

1．受干扰否？
STOP： LJMP STOP ;掉入死循环。复位软件WATCHDOG计数器
LOOP:受干扰否？
STOP： LJMP STOP ;掉入死循环。高级中断程序发光二极管闪烁
INC 30H
MOV A,30H
ADD A,#0FDH
JC ERR ;达到3次否？
RETI
ERR: LJMP STAT ;软件WATCHDOG动作
当按下按钮前，程序正常运行（三个LED全闪）。按下按钮后，主程序能迅速恢复工作，但
两个中断子程序被封锁，不再工作。过程如下：主程序检测到干扰后进入死循环，不能执
行复位30H单元的操作，T1中断使30H不断增值，计数到3时，软件WATCHDOG执行动作，执行
一条LJMP指令，使程序从头执行。MAIN过程中清除了干扰标志（表示干扰已经过去），使
主程序迅速恢复工作。按理说MAIN过程中也重新设定了各个中断，并开放了它们，为什么
中断不能恢复工作呢？这是因为中断激活标志的复位工作被遗忘了，因为它没有明确的位
地址可供编程，直接转向0000H地址并不能完成真正的复位。软件复位是使用软件陷井和软
件WATCHDOG后必须进行的工作，这时程序出错完全有可能发生中断子程序中，中断激活标
志已置位，它将阻止同级中断响应。由于软件WATCHDOG是高级中断，它将阻止所有中断响
应。由此可见，清除中断激活标志的得要性，很多文献的作者回为没有认识到这一点进入
误区。

4．高级中断程序发光二极管闪烁
INC 30H ;软件WATCHDOG计数器增值
MOV A,30H
ADD A,#0FD
JC ERR ;达到3次否？
RETI
ERR: CLR EA ;关中断
CLR A ;准备复位地址（0000H）
PUSH ACC
PUSH ACC
RETI ;清除中断激活标志并复位
这段程序先关中断，以便后续处理能顺利进行，然后用RETI指令替代LJMP指令，从而既清
除了中断激活标志又完成了转向0000H的任务。按这样改好后程序再运行，结果仍不理想：
按下按钮后，有时只有主程序和高级中断子程序能迅速恢复正常，而低级中断仍有被关闭
的可能。如果按如下方法把干扰转移到低级中断中，则按下按钮后低级中断必然被关闭：
LOOP:掉入死循环。正确的软件复位入口
MOV 66H,#0AAH ;重建上电标志
MOV 67H,#55H
MOV DPTR,#ERR1 ;准备第一次返回地址
PUSH DPL
PUSH DPH
RETI ;清除高级中断激活标志
ERR1: CLR A
PUSH ACC
PUSH ACC
RETI ;清除低级中断激活标志
这时，必须执行两次RETI，才能到达0000H，以保证清除全部中断激活标志，达到和硬件复
位相同的效果。同样，软件陷井也必须由下列三条指令
NOP
NOP
LJMP STAT
改成：
NOP
NOP
LJMP ERR
才能达到目的。
当主程序受到干扰被软件陷阱捕获时，中断标志并未置位，执行ERR过程中，RETI指令等效
于RET指令，同样可以达到软件复位的目的。有兴趣的读者可以将软件陷阱代替死循环，分
别用LJMP STAT和LJMP ERR1来替代LJMP ERR，再将干扰检测分别设在低级中断和主程序
中，实验结果必然证明同：只有LJMP ERR才能万无一失地实现软件复位，使系统摆脱干扰
同，恢复正常。在MCS-51单片机的软件复位过程中，必须连续执行两次中断返回指令RETI
才能确保系统恢复正常。