单片机应用的前瞻性抗干扰设计

张文丰

摘要：对于从事单片机应用开发的电子工程师来说，在单片机系统的设计中，应充分考虑系统的应用环境，满足系统的抗干扰要求，避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。文章主要以单片机应用的前瞻性抗干扰设计作为研究对象，探讨在单片机应用系统的设计中采取的硬件及软件抗干扰措施。

关键词：单片机；前瞻性；抗干扰设计

中图分类号：TU37 ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ；文章编号：1009-2374（2014）18-0021-03

随着现代集成电路技术迅速的发展，单片机以其体积小、功耗低、应用灵活等特点，使其在各个领域中得到了极为广泛的应用。与此同时，在单片机的使用期间，由于系统工作环境各不同，潜在大量的干扰因素，危及单片机的正常运行乃至相关数据的安全性，严重影响了单片机功能的发挥。因此，在单片机系统的应用中，需要通过引入前瞻性设计理念，从单片机系统的硬件、软件两个角度入手，确保单片机运行稳定、可靠。本文即针对该问题展开详细分析。

1单片机系统硬件干扰

单片机系统的干扰因素主要是来自系统内部和外部的各种电气、电磁干扰，并与单片机应用系统的结构设计、元器件选择、安装及制造工艺等息息相关。在单片机应用系统设计中必须采取措施对系统运行过程中出现的各种干扰信号以及来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制，使系统运行可靠稳定。

1.1供电系统的抗干扰设计

对于供电系统中存在电动机等大的用电设备的工作环境，为了提高单片机系统的供电质量，防止窜入干扰，可以将单片机系统的电源与强电动力设备电源分开，在系统电源的输入端采用交流稳压器以及具有静电屏蔽和抗电磁干扰的隔离电源变压器，通过交流低通虑波器过滤后，由电源变压器输出多路低电压经过整流、滤波后再通过LDO或DC-DC电源电路转换为符合要求的直流电源，分别供给单片机系统的各个部分使用。达到抑制外部电源电压的波动对单片机系统造成的干扰（如

图1）。

在直流电源供电的单片机应用系统，对应用系统中的不同等级的直流电源采取集成稳压块单独供电，单独对电压做过载保护，减少公共电源和公共阻抗的相互耦合，以避免模块间的互相影响；使用直流开关电源、DC-DC变换器以加强隔离提高电源稳定性等。

图1交流电源供电系统示意图

1.2过程通道的抗干扰设计

在单片机应用系统中，由于输入/输出通道直接与外部设备连接，无论是数字通道还是模拟通道，都很容易受到干扰，成为干扰传入系统的主要通道。采用隔离技术是一种减少干扰行之有效的方法。常用的隔离方法有光电隔离与电磁隔离。对于数字通道、开关信号等，可以采用光电耦合器、继电器、SSR等隔离，通过RC消抖后再由施密特电路整形，滤除干扰。对于模拟通道，模拟信号的各类可以采用光电耦合器、隔离变压器、隔离放大器和差动放大器等隔离措施。采用隔离放大器方法隔离是利用隔离放大器内的变压器将信号磁耦合，隔断了通路的线路连接，从而切断干扰源。模拟信号采用光电耦合器隔离，由电压-频率转换器VFC把模拟信号转换成数字信号，再通过光电耦合器隔离，而光电耦合器的输出信号再由频率-电压转换器FVC转换成模拟信号。

在输入通道上采用一定的过压保护措施，以防引入高压，损坏系统电路。过压保护电路由限流电阻和稳压管或瞬态抑制二极管（TVS）组成，稳压值以略高于最高传送信号电压为宜。

在输入输出通道中，当导线的长度和在它上面传输的信号波长接近时，会产生“传输线效应”，传输信号因阻抗不匹配而出现反射，使得传输信号发生失真和畸变。可以采用始端串联阻抗匹配、终端并联阻抗匹配和二极管端接等方法使阻抗匹配，消除传输线中波形反射而造成的信号失真。

1.3空间抗干扰措施

空间干扰主要来自太阳及其他天体辐射电磁波、广播电台或通讯发射台发出的电磁波及各种周围电气设备发射的电磁干扰等。空间电磁干扰主要采取屏蔽措施，采用导电性能好的金属外壳将整机或部分元器件包围起来，再将金属外壳接地，把空间的干扰源屏蔽，对于各种通过电磁感应引起的干扰特别有效。

1.4接地系统的抗干扰设计

单片机系统设备的抗干扰能力与系统的接地设计有很大关系。良好的接地设计可以在很大程度上抑制系统内部噪音耦合，防止外部干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。在单片机系统中，数字地和模拟地应分别接地，在一点与单片机系统电源的地线，俗称为系统地（参考地）相连，地线应尽量加粗以减少地线阻抗。

单片机系统里面的高频电路应就近多点接地；低频电路应一点接地。交流地和信号地不能共用。

1.5单片机系统印刷电路板的抗干扰设计

在单片机系统中，印制电路板设计的好坏直接影响着系统的抗干扰性能，关系到系统运行的稳定性与可靠性。在印制电路板设计过程中应遵循：控制噪声源、减小噪声的传播与耦合、降低噪声敏感电路的噪声敏感度三大原则。印刷电路板设计时应该注意以下几点：

电路板的大小要适中。PCB尺寸太大，印制线路长，阻抗增加，抗噪声能力下降；尺寸过小，则散热不好，且邻近线路容易相互干扰。

对于电路板的电源线应根据印制电路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。

单片机系统印刷电路板的数字地与模拟地分开。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路，应使它们尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而粗，高频元件周围尽量用栅格状大面积敷铜。印刷电路板的地线加粗，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能，接地线应在2～3mm以上。endprint

单片机的印制电路板设计中要注意合理分区。模拟电路区（易受干扰）、数字电路区（即容易被干扰又产生干扰）、功率驱动区（干扰源）要适当分区，减少相互耦合干扰。

印刷板按单点接地原则供电。三个区域的电源线、地线由该点分三路引出。噪声元件与非噪声元件要离得远一些。

合理配置去耦电容。直流电源输入端跨接10～100uf的电解电容器；原则上每个集成电路芯片的VCC引脚都应布置一个0.01uF陶瓷电容，如遇印制板空隙不够，可每4～8个芯片布置一个1～10uF的钽电容；对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容；电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。

时钟的振荡电路、特殊高速逻辑电路部分可以用地线围起来。石英晶体振荡器外壳要接地，时钟线要尽量短。石英振荡器的下面和噪声敏感器件的下面要加大接地的面积，而不应该走其他信号线。时钟发生电路要尽量靠近用到该时钟的器件。

选择时钟频率低的单片机及外部时钟部件，元件的选择尽量采用低速器件。

尽量不要使用IC插座，把IC直接焊在印刷板上，因为IC座有较大的分布电容。

单片机不用的I/O端口要定义成输出口，数字电路中，闲置不用的门电路输入端不能悬空，运算放大器中，闲置不用的正输入端接地，闲置的负输入端与输出端连接。

I/O驱动器件、功率放大器件要尽量靠近印刷板的边，靠近引出接插件。

使用45°的折线布线，不要使用90°折线，以减小高频信号的发射。时钟线垂直于I/O线，必要时要远离I/O线。

总线的始端和终端要配置合适的上拉电阻，以提高高电平噪声容限，增加存储器端口在高阻状态下抗干扰能力和削弱反射波干扰。三总线与其他扩展板相连接时，要通过三态缓冲门后再连接。这可以有效防止外界电磁干扰，改善波形和削弱反射干扰。

尽量采用多层板，单面板、双面板，电源线、地线要尽量的粗。信号线的过孔要尽量少。

对进入电路板的信号源及从高噪声区来的信号要加滤波。继电器线圈处要采取抑制干扰措施，例如增加加续流二极管、RC抑制电路等。

弱信号的引出线、高频、大功率引出电缆要采用屏蔽电缆（线）。

2单片机软件抗干扰设计

单片机应用系统的抗干扰不可能完全依靠硬件解决，特别是当硬件系统确定以后，软件抗干扰设计是防止和消除应用系统故障的有效措施。

2.1单片机软件陷阱设计

在单片机的运行过程当中，当处于乱飞运行状态下的程序进入非程序区域，则会导致系统冗余指令失去运行价值。在此种情况下，为保障单片机运行的稳定与可靠，就应当通过软件陷阱的方式，对乱飞程序进行拦截。在程序拦截的基础之上，将其引导至指定位置，并实现对错误信息的处理，从而及时恢复程序运行的可

靠性。

一方面，针对未使用中断向量区而言，以当前专用设备控制领域中所广泛使用的MCS-51单片机装置而言，与之相对应的中断向量区表现为0003H～002FH区间。在单片机系统的运行过程当中，若部分受到干扰影响而开放，则可通过引入软件陷阱的方式，对错误进行捕捉并执行中断处理。还需要特别注意的一点是，在对软件陷阱进行设计的过程当中，首先应当对中断加以开放，将软件陷阱安排在中断服务程序当中。在此基础之上，将程序引导至处理错误的程序入口地址或者是复位入口地址位置。从软件设计的角度上来说，在对复位入口地址进行设计的过程当中，软件陷阱的设计形式多表现为：

NOP

NOP

LJMP 000H；

与此同时，也可借助于中断源，在终端服务程序当中，增设相关的软件陷阱（定时溢出中断TO即当中的典型表现形式之一），具体的设计方案如下所示：

ORG 000BH；（TO溢出中断入口地址）

NOP

NOP

POP ACC

POP ACC；（PC压入堆栈错误断点丢弃处理）

PUSH 00H

PUSH 00H；（断点地址0000H送入栈顶）

RET1

另一方面，针对未使用的EPROM区域而言，在该区域当中所设置的软件陷阱指令形式典型表现为“LJMP0000H”，与之相对应的机器码操作指令表现为“0000020000”。基于以上分析可知，在单片机系统的运行过程当中，对于没有使用完成的基于EPROM芯片空间而言，填充操作代码可表现为“020000”。在该设计方案下，若程序飞入该区间，则可迅速对其进行相应，并引导其转入正轨运行。

2.2单片机指令冗余设计

指令冗余设计的核心意义在于：在单片机系统运行关键程序中，人为地插入一定的单字节指令，或对有效单字节指令进行重写处理。通过指令冗余模块的应用，能够将处于乱飞状态下的程序恢复至稳定的运行状态当中。为了确保指令冗余模块运行的稳定，需要以PC指针面向程序运行区作为基本前提。在单片机系统的正常运行过程当中，中央处理器首先提取相关的操作码信息，并对操作数指标进行提取，在指令计数器PC因干扰影响而产生运行故障的情况下，程序可能脱离预计轨道，导致乱飞。为避免该问题，需要通过插入NOP指令的方式，满足指令冗余设计的具体要求。从这一角度上来说，在对于程序流向控制起决定作用（包括RET、AcAuJ、以及LJMP等多种类型在内）或对系统工作状态起重要作用（以sElB为典型代表）的指令后面。插入两条NOP指令或重复写入该指令，也可迅速将乱飞程序纳入正轨，确保这些重要指令的正确执行。

2.3采用软件滤波算法

对于由输入信号干扰而引起的输出控制错误、数据采集错误等可采用软件滤波算法，可滤掉大部分错误。常用的软件滤波方法有算术平均值法、比较舍取法、中值法、一阶递推数字滤波法等。

3结语

本文在单片机抗干扰设计中引入基于前瞻性的设计观念，分别从单片机硬件和单片机软件抗干扰设计这两个方面入手，针对单片机应用的前瞻性抗干扰设计要点展开了详细分析与探讨，希望能够进一步提高单片机应用系统可靠性。

参考文献

[1] ；张晔，王玉民.单片机应用技术[M].北京：高等 ；教育出版社.

[2] ；曲辉，郝福兵，张海军，等.测控系统中单片机 ；抗干扰技术[J].内蒙古农业大学学报（自然科学 ；版），2008，29（3）：191-193.

[3] ；邱会贵.PCB板设计原则和抗干扰措施[J].科学与 ；财富，2011，（8）：177-178.

[4] ；郭一军，张迁.基于AT89S52单片机智能仪器的抗 ；干扰技术研究[J].自动化仪表，2009，30：63-65.

[5] ；徐慧君，李亚芬，王普.单片机的抗干扰技术[J]. ；电子产品世界（嵌入式系统），2004，2：46-51.

[6] ；于彭波.电子式电能表的硬件抗干扰设计[J].仪 ；表技术，2008，8：60-64.endprint

单片机的印制电路板设计中要注意合理分区。模拟电路区（易受干扰）、数字电路区（即容易被干扰又产生干扰）、功率驱动区（干扰源）要适当分区，减少相互耦合干扰。

印刷板按单点接地原则供电。三个区域的电源线、地线由该点分三路引出。噪声元件与非噪声元件要离得远一些。

合理配置去耦电容。直流电源输入端跨接10～100uf的电解电容器；原则上每个集成电路芯片的VCC引脚都应布置一个0.01uF陶瓷电容，如遇印制板空隙不够，可每4～8个芯片布置一个1～10uF的钽电容；对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容；电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。

时钟的振荡电路、特殊高速逻辑电路部分可以用地线围起来。石英晶体振荡器外壳要接地，时钟线要尽量短。石英振荡器的下面和噪声敏感器件的下面要加大接地的面积，而不应该走其他信号线。时钟发生电路要尽量靠近用到该时钟的器件。

选择时钟频率低的单片机及外部时钟部件，元件的选择尽量采用低速器件。

尽量不要使用IC插座，把IC直接焊在印刷板上，因为IC座有较大的分布电容。

单片机不用的I/O端口要定义成输出口，数字电路中，闲置不用的门电路输入端不能悬空，运算放大器中，闲置不用的正输入端接地，闲置的负输入端与输出端连接。

I/O驱动器件、功率放大器件要尽量靠近印刷板的边，靠近引出接插件。

使用45°的折线布线，不要使用90°折线，以减小高频信号的发射。时钟线垂直于I/O线，必要时要远离I/O线。

总线的始端和终端要配置合适的上拉电阻，以提高高电平噪声容限，增加存储器端口在高阻状态下抗干扰能力和削弱反射波干扰。三总线与其他扩展板相连接时，要通过三态缓冲门后再连接。这可以有效防止外界电磁干扰，改善波形和削弱反射干扰。

尽量采用多层板，单面板、双面板，电源线、地线要尽量的粗。信号线的过孔要尽量少。

对进入电路板的信号源及从高噪声区来的信号要加滤波。继电器线圈处要采取抑制干扰措施，例如增加加续流二极管、RC抑制电路等。

弱信号的引出线、高频、大功率引出电缆要采用屏蔽电缆（线）。

2单片机软件抗干扰设计

单片机应用系统的抗干扰不可能完全依靠硬件解决，特别是当硬件系统确定以后，软件抗干扰设计是防止和消除应用系统故障的有效措施。

2.1单片机软件陷阱设计

在单片机的运行过程当中，当处于乱飞运行状态下的程序进入非程序区域，则会导致系统冗余指令失去运行价值。在此种情况下，为保障单片机运行的稳定与可靠，就应当通过软件陷阱的方式，对乱飞程序进行拦截。在程序拦截的基础之上，将其引导至指定位置，并实现对错误信息的处理，从而及时恢复程序运行的可

靠性。

一方面，针对未使用中断向量区而言，以当前专用设备控制领域中所广泛使用的MCS-51单片机装置而言，与之相对应的中断向量区表现为0003H～002FH区间。在单片机系统的运行过程当中，若部分受到干扰影响而开放，则可通过引入软件陷阱的方式，对错误进行捕捉并执行中断处理。还需要特别注意的一点是，在对软件陷阱进行设计的过程当中，首先应当对中断加以开放，将软件陷阱安排在中断服务程序当中。在此基础之上，将程序引导至处理错误的程序入口地址或者是复位入口地址位置。从软件设计的角度上来说，在对复位入口地址进行设计的过程当中，软件陷阱的设计形式多表现为：

NOP

NOP

LJMP 000H；

与此同时，也可借助于中断源，在终端服务程序当中，增设相关的软件陷阱（定时溢出中断TO即当中的典型表现形式之一），具体的设计方案如下所示：

ORG 000BH；（TO溢出中断入口地址）

NOP

NOP

POP ACC

POP ACC；（PC压入堆栈错误断点丢弃处理）

PUSH 00H

PUSH 00H；（断点地址0000H送入栈顶）

RET1

另一方面，针对未使用的EPROM区域而言，在该区域当中所设置的软件陷阱指令形式典型表现为“LJMP0000H”，与之相对应的机器码操作指令表现为“0000020000”。基于以上分析可知，在单片机系统的运行过程当中，对于没有使用完成的基于EPROM芯片空间而言，填充操作代码可表现为“020000”。在该设计方案下，若程序飞入该区间，则可迅速对其进行相应，并引导其转入正轨运行。

2.2单片机指令冗余设计

指令冗余设计的核心意义在于：在单片机系统运行关键程序中，人为地插入一定的单字节指令，或对有效单字节指令进行重写处理。通过指令冗余模块的应用，能够将处于乱飞状态下的程序恢复至稳定的运行状态当中。为了确保指令冗余模块运行的稳定，需要以PC指针面向程序运行区作为基本前提。在单片机系统的正常运行过程当中，中央处理器首先提取相关的操作码信息，并对操作数指标进行提取，在指令计数器PC因干扰影响而产生运行故障的情况下，程序可能脱离预计轨道，导致乱飞。为避免该问题，需要通过插入NOP指令的方式，满足指令冗余设计的具体要求。从这一角度上来说，在对于程序流向控制起决定作用（包括RET、AcAuJ、以及LJMP等多种类型在内）或对系统工作状态起重要作用（以sElB为典型代表）的指令后面。插入两条NOP指令或重复写入该指令，也可迅速将乱飞程序纳入正轨，确保这些重要指令的正确执行。

2.3采用软件滤波算法

对于由输入信号干扰而引起的输出控制错误、数据采集错误等可采用软件滤波算法，可滤掉大部分错误。常用的软件滤波方法有算术平均值法、比较舍取法、中值法、一阶递推数字滤波法等。

3结语

本文在单片机抗干扰设计中引入基于前瞻性的设计观念，分别从单片机硬件和单片机软件抗干扰设计这两个方面入手，针对单片机应用的前瞻性抗干扰设计要点展开了详细分析与探讨，希望能够进一步提高单片机应用系统可靠性。

参考文献

[1] ；张晔，王玉民.单片机应用技术[M].北京：高等 ；教育出版社.

[2] ；曲辉，郝福兵，张海军，等.测控系统中单片机 ；抗干扰技术[J].内蒙古农业大学学报（自然科学 ；版），2008，29（3）：191-193.

[3] ；邱会贵.PCB板设计原则和抗干扰措施[J].科学与 ；财富，2011，（8）：177-178.

[4] ；郭一军，张迁.基于AT89S52单片机智能仪器的抗 ；干扰技术研究[J].自动化仪表，2009，30：63-65.

[5] ；徐慧君，李亚芬，王普.单片机的抗干扰技术[J]. ；电子产品世界（嵌入式系统），2004，2：46-51.

[6] ；于彭波.电子式电能表的硬件抗干扰设计[J].仪 ；表技术，2008，8：60-64.endprint

单片机的印制电路板设计中要注意合理分区。模拟电路区（易受干扰）、数字电路区（即容易被干扰又产生干扰）、功率驱动区（干扰源）要适当分区，减少相互耦合干扰。

印刷板按单点接地原则供电。三个区域的电源线、地线由该点分三路引出。噪声元件与非噪声元件要离得远一些。

合理配置去耦电容。直流电源输入端跨接10～100uf的电解电容器；原则上每个集成电路芯片的VCC引脚都应布置一个0.01uF陶瓷电容，如遇印制板空隙不够，可每4～8个芯片布置一个1～10uF的钽电容；对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容；电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。

时钟的振荡电路、特殊高速逻辑电路部分可以用地线围起来。石英晶体振荡器外壳要接地，时钟线要尽量短。石英振荡器的下面和噪声敏感器件的下面要加大接地的面积，而不应该走其他信号线。时钟发生电路要尽量靠近用到该时钟的器件。

选择时钟频率低的单片机及外部时钟部件，元件的选择尽量采用低速器件。

尽量不要使用IC插座，把IC直接焊在印刷板上，因为IC座有较大的分布电容。

单片机不用的I/O端口要定义成输出口，数字电路中，闲置不用的门电路输入端不能悬空，运算放大器中，闲置不用的正输入端接地，闲置的负输入端与输出端连接。

I/O驱动器件、功率放大器件要尽量靠近印刷板的边，靠近引出接插件。

使用45°的折线布线，不要使用90°折线，以减小高频信号的发射。时钟线垂直于I/O线，必要时要远离I/O线。

总线的始端和终端要配置合适的上拉电阻，以提高高电平噪声容限，增加存储器端口在高阻状态下抗干扰能力和削弱反射波干扰。三总线与其他扩展板相连接时，要通过三态缓冲门后再连接。这可以有效防止外界电磁干扰，改善波形和削弱反射干扰。

尽量采用多层板，单面板、双面板，电源线、地线要尽量的粗。信号线的过孔要尽量少。

对进入电路板的信号源及从高噪声区来的信号要加滤波。继电器线圈处要采取抑制干扰措施，例如增加加续流二极管、RC抑制电路等。

弱信号的引出线、高频、大功率引出电缆要采用屏蔽电缆（线）。

2单片机软件抗干扰设计

单片机应用系统的抗干扰不可能完全依靠硬件解决，特别是当硬件系统确定以后，软件抗干扰设计是防止和消除应用系统故障的有效措施。

2.1单片机软件陷阱设计

在单片机的运行过程当中，当处于乱飞运行状态下的程序进入非程序区域，则会导致系统冗余指令失去运行价值。在此种情况下，为保障单片机运行的稳定与可靠，就应当通过软件陷阱的方式，对乱飞程序进行拦截。在程序拦截的基础之上，将其引导至指定位置，并实现对错误信息的处理，从而及时恢复程序运行的可

靠性。

一方面，针对未使用中断向量区而言，以当前专用设备控制领域中所广泛使用的MCS-51单片机装置而言，与之相对应的中断向量区表现为0003H～002FH区间。在单片机系统的运行过程当中，若部分受到干扰影响而开放，则可通过引入软件陷阱的方式，对错误进行捕捉并执行中断处理。还需要特别注意的一点是，在对软件陷阱进行设计的过程当中，首先应当对中断加以开放，将软件陷阱安排在中断服务程序当中。在此基础之上，将程序引导至处理错误的程序入口地址或者是复位入口地址位置。从软件设计的角度上来说，在对复位入口地址进行设计的过程当中，软件陷阱的设计形式多表现为：

NOP

NOP

LJMP 000H；

与此同时，也可借助于中断源，在终端服务程序当中，增设相关的软件陷阱（定时溢出中断TO即当中的典型表现形式之一），具体的设计方案如下所示：

ORG 000BH；（TO溢出中断入口地址）

NOP

NOP

POP ACC

POP ACC；（PC压入堆栈错误断点丢弃处理）

PUSH 00H

PUSH 00H；（断点地址0000H送入栈顶）

RET1

另一方面，针对未使用的EPROM区域而言，在该区域当中所设置的软件陷阱指令形式典型表现为“LJMP0000H”，与之相对应的机器码操作指令表现为“0000020000”。基于以上分析可知，在单片机系统的运行过程当中，对于没有使用完成的基于EPROM芯片空间而言，填充操作代码可表现为“020000”。在该设计方案下，若程序飞入该区间，则可迅速对其进行相应，并引导其转入正轨运行。

2.2单片机指令冗余设计

指令冗余设计的核心意义在于：在单片机系统运行关键程序中，人为地插入一定的单字节指令，或对有效单字节指令进行重写处理。通过指令冗余模块的应用，能够将处于乱飞状态下的程序恢复至稳定的运行状态当中。为了确保指令冗余模块运行的稳定，需要以PC指针面向程序运行区作为基本前提。在单片机系统的正常运行过程当中，中央处理器首先提取相关的操作码信息，并对操作数指标进行提取，在指令计数器PC因干扰影响而产生运行故障的情况下，程序可能脱离预计轨道，导致乱飞。为避免该问题，需要通过插入NOP指令的方式，满足指令冗余设计的具体要求。从这一角度上来说，在对于程序流向控制起决定作用（包括RET、AcAuJ、以及LJMP等多种类型在内）或对系统工作状态起重要作用（以sElB为典型代表）的指令后面。插入两条NOP指令或重复写入该指令，也可迅速将乱飞程序纳入正轨，确保这些重要指令的正确执行。

2.3采用软件滤波算法

对于由输入信号干扰而引起的输出控制错误、数据采集错误等可采用软件滤波算法，可滤掉大部分错误。常用的软件滤波方法有算术平均值法、比较舍取法、中值法、一阶递推数字滤波法等。

3结语

本文在单片机抗干扰设计中引入基于前瞻性的设计观念，分别从单片机硬件和单片机软件抗干扰设计这两个方面入手，针对单片机应用的前瞻性抗干扰设计要点展开了详细分析与探讨，希望能够进一步提高单片机应用系统可靠性。

参考文献

[1] ；张晔，王玉民.单片机应用技术[M].北京：高等 ；教育出版社.

[2] ；曲辉，郝福兵，张海军，等.测控系统中单片机 ；抗干扰技术[J].内蒙古农业大学学报（自然科学 ；版），2008，29（3）：191-193.

[3] ；邱会贵.PCB板设计原则和抗干扰措施[J].科学与 ；财富，2011，（8）：177-178.

[4] ；郭一军，张迁.基于AT89S52单片机智能仪器的抗 ；干扰技术研究[J].自动化仪表，2009，30：63-65.

[5] ；徐慧君，李亚芬，王普.单片机的抗干扰技术[J]. ；电子产品世界（嵌入式系统），2004，2：46-51.

[6] ；于彭波.电子式电能表的硬件抗干扰设计[J].仪 ；表技术，2008，8：60-64.endprint