1引言

单片机构成的监控系统广泛应用在工业自动化装置、生产过程控制和仪器仪表等各个领域。单片机应用于工业环境时，工作场所不仅有弱电设备，而且有更多的强电设备;不仅有数字电路，而且有许多模拟电路，形成一个强电与弱电、数字与模拟共存的局面。高速变化的数字信号有可能形成对模拟信号的干扰。此外，在一些强电设备，如：通信电源中往往还有电感、电容等储能元件，当电压、电流发生剧烈变化时就会形成瞬变噪声干扰。瞬变噪声频谱宽、能量大，对电子器件的危害很大，也是导致设备故障停机的主要原因。

由于单片机应用环境往往比较恶劣，干扰严重，这就要求单片机应用系统既有较强的抗干扰能力。尽管我们采取了硬件抗干扰措施，但由于干扰信号产生的原因很复杂，且具有很大的随机性，难免保证系统完全不受干扰。因此，通常在硬件抗干扰措施的基础上，采用软件抗干扰技术加以补充，作为硬件措施的辅助手段。

2干扰信号对单片机各部分的影响

单片机属于数字系统，各逻辑部分都有相应的阈电平和噪声容限，外来噪声只要不超过逻辑元件的容限值，系统就能正常运行。然而一旦侵入系统的噪声超过了容限，干扰就会被逻辑器件放大、整型，于是产生误动作。假如干扰改变了触发器或存储器的信息，即便干扰消除了，系统也无法恢复正常运行。

(1)运算部件和控制器

CPU属高速数字器件，其中容易受到干扰的有运算部件和控制器。运算部件实现数据的各种运算、处理和传送操作，而控制器时单片机的神经中枢。噪声的存在有可能导致CPU错误地执行指令、控制寄存器中的数据被改写，从而产生误动作或得到错误的结果，甚至引起系统瘫痪。

(2)程序计数器PC

单片机系统受干扰后最典型的故障是程序计数器PC的状态被破坏，导致程序无法按正常的顺序执行，在地址空间内“乱飞”，结果往往时陷入“死循环”。因此，程序计数器PC属于重点防范对象，它出错时必须尽可能早地发现并采取补救措施。

(3)特殊功能寄存器SFR

SFR对CPU非常重要，它实质上是一些具有特殊功能的RAM单元，包括各种I/O寄存器、片内部件工作方式寄存器，以及堆栈指针、数据指针等。SFR传递数据的速率非常高，能够与CPU的运行密切配合。若某个SFR被干扰信号改写，则意味着程序运行结果异常，轻则改变单片机内各部件的操作控制，重则导致整个系统的输出紊乱，引发故障甚至安全事故。因此，对于与程序有关的SFR内容必须提供及时有效的保护。

(4)各类存储器MEMORY

单片机的存储器包括片内存储器和片外扩展存储器。其中，程序存储器(EEPROM或EPROM或FLASH)的抗干扰性能最好，CPU内部的数据存储器(片内RAM)抗干扰性能也较好，而片外扩展数据存储器(片外RAM)的抗干扰性能就相对较差。因此，在干扰信号较强的环境中运行的单片机，其较持久和重要的数据应当保存在片内RAM中，在扩展RAM中只宜保存临时数据，否则应当采用软件措施在应用程序中进行数据恢复。