單片機應(yīng)用系統(tǒng)可靠性軟件技術(shù)分析

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1對于單片機設(shè)計模型和概述分析

可靠性的設(shè)計模型方面主要是表達單片機應(yīng)用系統(tǒng)從激勵到響應(yīng)的唯一過程環(huán)節(jié)，也就是按照可靠性最大化設(shè)計模型，對于軟件的設(shè)計來說最主要的就是能夠保證這個過程中空間的運用，應(yīng)用系統(tǒng)程序必須要能夠按照給定的順序進行運行。

2本質(zhì)上的可靠性軟件技術(shù)設(shè)計

（1）能夠最大限度的減少錯誤和設(shè)計中的缺陷問題，在應(yīng)用軟件的過程中，唯一的有序性問題，也就是對于編程問題，能夠和無限的激勵因素的影響，都會導(dǎo)致軟件測試結(jié)果出現(xiàn)不完全性問題，但是有時候結(jié)果卻是軟件的缺陷和設(shè)計并存的現(xiàn)象。對于軟件的缺陷和錯誤通?？梢苑譃轱@性和隱性兩種類型，顯性的缺陷就是錯誤的發(fā)生主要在于程序運行方面，這些大部分都是通過模仿調(diào)試進行糾正的結(jié)果，隱性缺陷錯誤通常是在系統(tǒng)正常運行中，能夠容納錯誤能力非常弱，也就是系統(tǒng)存在較多的隱性錯誤問題。

（2）要有非常多的時序余度，就是程序在設(shè)計過程能夠考慮到各方面問題，在應(yīng)用程序設(shè)計中可以進行系統(tǒng)的復(fù)位工作和總線運行時序。對于系統(tǒng)復(fù)位工作，主要就是指的是MCU的復(fù)位，有上電復(fù)位，和信號復(fù)位方法，有電源建立系統(tǒng)起振過程，然后就是電路狀態(tài)復(fù)位，信號復(fù)位能夠在工作狀態(tài)下進行復(fù)位，同時沒有電源建立及時的振動要求。程序設(shè)計中的復(fù)位原則，指的是對于MCU在系統(tǒng)中最后的復(fù)位和外圍可編程設(shè)計初始化，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)。對于器件工作時序問題，器件工作時序一般都是器件應(yīng)用程序設(shè)計基礎(chǔ)階段，程序設(shè)計中必須要能夠保證時序工作正確，同時還要有多余，就是在考慮器件運行過程中，對于MCU的操作必須要能夠保證時序信號銜接控制和信號有一定的余額存在。

3對于足夠的容錯性設(shè)計方面

超時管理的容錯設(shè)計，在系統(tǒng)程序中，除了專門設(shè)置的循環(huán)等程序外，對于系統(tǒng)中的很多操作都是有時間的界定的，由于正常激勵入侵，會導(dǎo)致任務(wù)操作無法結(jié)束，就會形成超時現(xiàn)象，解決措施主要就是在程序設(shè)計中能夠采用超時的管理辦法，使得程序可以從非常激勵階段到死機中進行退出。對于物理參數(shù)方面來說，就是主要指的系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，包括激勵參數(shù)和采集處理中運行參數(shù)和處理結(jié)束結(jié)果參數(shù)問題，要能夠非常合理界定這個范圍，將超出邊界參數(shù)都可以視為正常激勵，進行出錯處理解決。對于資源參數(shù)問題，主要是將系統(tǒng)中的電器和功能單元的資源，如存儲器容量和存儲器單元長度，在程序設(shè)計中，可以對于資源參數(shù)不會超過一定邊界使用。另一個就是應(yīng)用參數(shù)問題，主要是系統(tǒng)中的電器和功能單元，比如儲存器容量、儲存器單元和深度問題，在程序設(shè)計中可以對于資源參數(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，最后就是對于過程參數(shù)，系統(tǒng)的運行中可以進行有序變化。

4噪聲失敏控制技術(shù)問題

對于噪聲失敏率問題，主要就是利用CPU停止運行和關(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)，就是噪聲失敏率問題，在實際系統(tǒng)中，要對于噪聲能夠采取一定控制，系統(tǒng)電路對于失敏的時間概率進行評估作用。另一個就是對于噪失敏控制軟件技術(shù)問題，盡量減少應(yīng)用程序循環(huán)等待功能，集中安排任務(wù)和對于任務(wù)進行有效時間計算，及時關(guān)閉電路單元。一般對于CPU要停止運行時可以關(guān)斷時鐘和關(guān)斷系統(tǒng)時鐘掉電方式，對于外圍電力關(guān)斷，可以通過電源提供關(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)

在高可靠性能等級的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，軟件設(shè)計應(yīng)該進行安保和自我修復(fù)功能，對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)運行。在系統(tǒng)出現(xiàn)非正常問題時，可以及時獲得安全保護工作，如果檢測到有非正常響應(yīng)時，可以很快進入到安保設(shè)置，保護系統(tǒng)關(guān)鍵資源不受侵害，具有后續(xù)運行操作能力。

6系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對比較冗雜多余

一般對于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行簡化、電路集成趨勢、器件成本下降問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)來提高系統(tǒng)的可靠性，對于仲裁器的故障問題進行合理判斷。如果只是暫時性的故障問題，可以驚醒重新復(fù)位排除，也可以進行永久性故障輸出信號對于但幾片進行合理的運行。

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于單機片應(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片應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性，及時解決各種軟件技術(shù)干擾工作?？萍嫉倪M步和發(fā)展不斷帶動了制造業(yè)和生產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的制造公司都不斷減少生產(chǎn)人員數(shù)量問題，目的就是使用單機片進行整條生產(chǎn)線的控制能力，這樣不僅可以提高生產(chǎn)效率，同時還可以降低生產(chǎn)成本問題，促進企業(yè)的不斷發(fā)展和進步。在很多生產(chǎn)和制造過程中，單機片所環(huán)境都相對比較惡劣的，需要更多技術(shù)含量方式進行解決。

作者：吳育軍 單位：海南科技職業(yè)學(xué)院