计数系统的抗干扰设计原则

　　0 引言

　　微机测控系统必须长期稳定、可靠地运行，否则将导致控制误差加大，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大的损失。而测控系统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的，应用的可靠性和安全性就成为一个非常突出的问题。

　　1 硬件抗干扰

　　1.1 电源抗干扰措施─—二次稳压技术应用

　　图1计数系统主电源一般采用±9V、±8V两个开关电源供电。对每一块印刷电路板上都增加± 6V或5V电源，实现二次稳压。即每块电路板采用LM317T和LM337T三端稳压器独立供电，在电路中连接0.1μF的电容，这些滤波电容应紧靠集成电路芯片布置，可以起到芯片提供尖峰电流和抑制高频干扰两种作用。

　　这样不仅消除了各板之间的电源交互干扰，也防止一块印刷板上的电源故障影响其它板的正常工作。另外，在开关电源交流输入端串接220V交流电源滤波器，防止电网上的尖脉冲干扰。

　　为使电路正常工作，三端稳压器的输出电流应不小于5mA，如取R1=240 ，则负载开路时的输出电流为 1.25 ÷ 240 ≈ 5.2mA。这样可忽略采样回路的影响，输出电压.调节R2可改变输出电压.

　　1.2 接地问题

　　接地点正确与否直接影响到控制系统各部分之间的串扰现象，加宽地线将使各接地点处于零阻抗，防止在地线上形成电压降。

　　由于信号地必须通过导线和敷铜线连接，而任何导线都是有一定的阻抗。为尽可能减少各电路电流流过公共地线产生的电耦合干扰，避免环路电流与其它电路产生的磁耦合干扰，必须选择合适的接地方式。设计中可以用串连和多点接地。本系统电路都属于小于1MHz的低频电路，布线和元件间的寄生电容影响不大，因而采用多点接地，以减少地线造成的地环路，避免因地环路的噪声耦合使系统受到磁场和地电位差的干扰。

　　2 软件抗干扰设计

　　在计数系统中，软件与硬件具有同等重要性。编制的软件必须符合易维护性、可测试性、实时性和可靠性等原则。

　　窜入微机测控系统的干扰，其频谱往往较宽，且具有随机性，硬件抗干扰只能抑制某个频率段的干扰，仍有一些干扰会侵入系统，因此还要采取软件抗干扰措施。而且硬件抗干扰电路一旦做成印刷板，就很难改动;而软件滤波则可以灵活地改变。因此采用“硬、软兼施”。

　　窜入微机系统的较大干扰作用于CPU部位时，将使系统失控。最典型的故障是破坏程序计数器PC的状态，导致程序从一个区域跳转到另一个区域，或者程序在地址空间内“乱飞”，或者陷入“死循环”。