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[键入文字]指令冗余技术当计算机系统受到外界干扰,破坏了CPU正常的工作时序,可能造成程序计数器PC的值发生改变,跳转到随机的程序存储区。当程序跑飞到某一单字节指令上,程序便自动纳入正轨;当程序跑飞到某一双字节指令上,有可能落到其操作数上,则CPU会误将操作数当操作码执行;当程序跑飞到三字节指令上,因它有两个操作数,出错的机率会更大。为了解决这一问题,可采用在程序中人为地插入一些空操作指令NOP或将有效的单字节指令重复书写,此即指令冗余技术。由于空操作指令为单字节指令,且对计算机的工作状态无任何影响,这样就会使失控的程序在遇到该指令后,能够调整其PC值至正确的轨道,使后续的指令得以正确地执行。但我们不能在程序中加入太多的冗余指令,以免降低程序正常运行的效率。一般是在对程序流向起决定作用的指令之前以及影响系统工作状态的重要指令之前都应插入两、三条NOP指令,还可以每隔一定数目的指令插入NOP指令,以保证跑飞的程序迅速纳入正确轨道。指令冗余技术可以减少程序出现错误跳转的次数,但不能保证在失控期间不干坏事,更不能保证程序纳入正常轨道后就太平无事了。解决这个问题还必须采用软件容错技术,使系统的误动作减少,并消灭重大误动作。软件陷阱技术指令冗余使跑飞的程序安定下来是有条件的,首先跑飞的程序必须落到程序区,其次必须执行到冗余指令。当跑飞的程序落到非程序区(如EPROM中未使用的空间、程序中的数据表格区)时,对此情况采取的措施就是设立软件陷阱。软件陷阱,就是在非程序区设置拦截措施,使程序进入陷阱,即通过一条引导指令,强行将跑飞的程序引向一个指定的地址,在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。如果我们把这段程序的入口标号称为ERROR的话,软件陷阱即为一条JMPERROR指令。为加强其捕捉效果,一般还在它前面加上两条NOP指令,因此真正的软件陷阱是由3条指令构成:NOPNOPJMPERROR软件陷阱安排在以下四种地方:1)未使用的中断向量区,2)未使用的大片ROM空间,3)程序中的数据表格区,4)程序区中一些指令串中间的断裂点处。由于软件陷阱都安排在正常程序执行不到的地方,故不影响程序的执行效率,在当前EPROM容量不成问题的条件下,还应多多安插软件陷阱指令。WatchdogTimer工作原理为了保证程序运行监视系统的可靠性,监视系统中必须包括一定的硬件部分,且应完全独立于CPU之外,但又要与CPU保持时时刻刻的联系。因此,程序运行监视系统是硬件电路与软件程序的巧妙结合。图8-30给出了WatchdogTimer的工作原理。CPU可设计成由程序确定的定时器1,看门狗被设计成另一个定时器2,它的计时启动将因CPU的定时访问脉冲P1的到来而重新开始,定时器2的定时到脉冲P2连到CPU的复位端。两个定时周期必须是T1<T2,T1就是CPU定时访问定时器2的周期,也就是在CPU执行的应用程序中每隔T1时间安插一条访问指令。在正常情况下,CPU每隔T1时间便会定时访问定时器2,从而使定时器2重新开始计时而不会产生溢出脉冲P2;而一旦CPU受到干扰陷入死循环,便不能及时访问定时器2,那么定时器2会在T2时间到达时产生定时溢出脉冲P2,从而引起CPU的复位,自动恢复系统的正常运行程序。第六章通信系统构成信息源:需要发送的数据发送设备:使不同种类和速率的信息源与传输介质相匹配传输介质:是发送设备与接收设备之间信号传递所经过的媒介。例如:电磁波,红外线,电缆、光缆、双绞线等接收设备:完成对发送设备的反变换数据通信的基本传输方式有:(1)并行通信传送数据的各位同时发送或接收(2)串行通信传送数据的各位按顺序一位一位进行发送和接收数字信息的数字信号的编码:单极性编码,双极性编码,归零编码,曼彻斯特码,差动曼彻斯特码将数字信号调制为模拟信号有3种方式调幅(ASK):用原始信号控制载波振幅变化,容易受干扰调频(FSK):用原始信号控制载波频率变化,占用较宽频带,受介质制约大调相(PSK):用原始信号控制载波相率变化,抗干扰性能较好正交调制(QAM):SAK与PSK结合第五章l.在计算机控制系统中,一般要对测量数据进行哪些予处理技术?答:在计算机控制系统中,数据采集是最基本的一种模式。一般是通过传感器、变送器把生产过程的各种物理参数转换成电信号,然后经A/D通道或DI通道,把数字量送入计算机中。计算机在对这些数字量进行显示和控制之前,还必须根据需要进行相应的数据处理。数据处理离不开数值计算,而最基本的数值计算为四则运算。由于控制系统中遇到的现场环境不同,采集的数据种类与数值范围不同,精度要求也不一样,各种数据的输入方法及表示方法也各不相同。因此,