電子程序邏輯設計與抗干擾方案

文/黃利榮

電子程序邏輯設計與抗干擾方案

文/黃利榮

電子程序是實現對相關設備的基礎，為保障電子設備的有效運用，需合理展開電子程序的邏輯設計。另外，電子程序在實際運行中，及其容易受到外界因素的干擾，導致電子程序出現誤差和故障，危及設備的有效運行。故此，需合理展開電子程序的邏輯設計分析，并詳細的展開對電子程序的抗干擾設計，進而保障電子程序的功能性和穩定性，滿足電子程序工作的工作質量，實現對脈沖干擾和電磁干擾的抵抗，進而推動相關設備的功能性和可靠性實現。

電子程序 邏輯設計 抗干擾方案

電子程序的設計中，可以選擇經驗設計和邏輯設計等方式，其中邏輯設計對電子程序的開關量控制、時序控制等復雜程序的設計具有良好的優勢。在具體的電子程序邏輯設計過程中，需要對抗干擾方案進行分析。外界干擾對電子程序的干擾十分明顯，如果不采取有效的抗干擾方案，就會導致電子程序出現錯誤或是失靈的情況，不利于電子程序的穩定性。基于此，本文以電子程序設計為例，詳細分析電子程序的邏輯設計，再對具體的抗干擾方案進行解讀，具體內容如下。

1 電子程序邏輯程序設計方法分析

現以電子程序程序設計為例，展開對電子程序的邏輯設計。常規電子程序設計可以分為經驗設計和邏輯設計兩種。

（1）經驗設計是一種沒有固定方法和步驟的設計方式，根據設計的經驗與習慣展開對電子程序的設計。但是，這類設計方式存在隨意性強、設計周期長和設計漏洞的情況，還存在可讀性差的問題，對于程序具體改造和維護造成不利影響。

（2）相比經驗設計，邏輯設計的優勢則較為明顯。對于復雜的電子程序設計，選擇經驗設計的效果不夠理想，則可以選擇邏輯設計的方式。借助邏輯設計在開關控制程序和時序控程序的設計中，具有較高的應用價值和實踐價值。具體的邏輯設計方法可以完成對控制任務展開邏輯分析，將元件通斷電狀態作為一個邏輯變量函數，再完成對函數簡化，再借助邏輯質量順利完成對簡單有效的程序進行設計。

電子程序的邏輯設計方法，具有操作簡單、抑郁簡化和思路清晰的效果，對于提升電子程序的設計質量和設計效率具有積極的作用。對于電子程序的設計，可以合理對邏輯設計進行應用，進而保障電子程序功能和效率。

2 電子程序邏輯設計的方法步驟

現以電子程序設計為例，展開對電子程序邏輯的分析。具體設計方法步驟如下：

2.1 清晰控制任務與要求

電子程序廣泛的應用到機械制造設備控制技、監控控制等。在具體電子程序邏輯設計過程中，需要合理展開對具體的控制任務和控制要求展開解讀。其中具體的控制過程分析，主要是對系統工作循環輸入、輸出元件的分布，并對具體元件進行劃分，再完成對I/O點的分配。

2.2 繪制系統功能表

具體邏輯設計中，結合已經分析的任務和要求情況，展開控制過程的分析，必須展開對中間線圈的開關邊界的確認工作。并在此基礎上，完成對中間線圈的確認。再根程序的基本需求，展開對輸入、輸出元件功能表。并保障功能表制作全面，可以完整的對系統的功能進行展示，并保障功能表的完整性。再將系統功能表作為邏輯設計的基礎，使展開具體的邏輯設計。

2.3 基于系統功能表展開邏輯設計

在獲取詳細的功能表后，則根據功能表的基本信息，展開對電子程序的邏輯設計。這步工作主要是按照功能表，對中間記憶元件的邏輯函數和執行元件的邏輯函數式進行列寫。這兩個邏輯函數式是生產機械或生產過程中的內部邏輯關系和具體的變化情況，還可以將電子程序的具體控制目標進行展示，是具體程序內容。

2.4 邏輯設計的轉化

邏輯函數式列寫完成后，則需要對其進行轉換，將其結果轉化為電子程序。邏輯設計的函數式可以借助多種方式轉化為電子程序。電子程序主要是由于邏輯函數式中的語句表形式和結構等均與邏輯函數式相似，故此，可以很容易的完成邏輯函數式的轉化。以電子程序邏輯設計為例，設計若想完成對結果的轉化，則可以選擇直接由邏輯函數式變為電子程序的梯形圖程序，從而完成對電子程序的邏輯設計。

現以某一具體的電子程序邏輯設計為例，選取基于電子程序控制搶答器為對象，展開對電子程序的設計。搶答器設計需求為滿足四個答題者的搶答需求。展開邏輯設計，先對具體控制目標和控制任務進行分析，從而得到具體執行元件碼管，是由①～⑧編號的二極管構成，其中S表示主持人，搶答者用1、2、3、4表示，具體I/O資源分配表如下表1所示。

表1：搶答器I/O分配

在得到具體I/O分配表的基礎上，展開對搶答器程序功能表的繪制，對具體輸入輸出，功能表進行繪制，并詳細展開對各個部分的。最后在輸入輸出功能表的基礎上，完成邏輯設計。得到具體邏輯設計方程，分別對Y1～Y7進行表示，最后完成對邏輯設計結果的轉換，從而得到如下圖1所示的搶答器電子梯形圖程序。

圖1：搶答器的電子程梯形序圖

借助上述實例可以得到電子程序借助邏輯設計，可以直接有效的將各類變量的邏輯關系進行羅列，并按照各個變量之間的聯系展開設計，從而可以規避電子程序設計盲目混亂的目的，效果顯著。按照上述的具體方式，可以有效的完成對電子程序的設計，保障程序的功能與質量。

3 電子程序的干擾來源和抗干擾方案研究

電子程序借助有效的邏輯設計，可以有效的完成對具體電子程序構建，發揮電子程序的功能性與穩定性。然而，實際的電子程序工作過程中，會受到一些外界因素的干擾，導致電子程序的功能受到不利影響。故此，需要詳細的展開電子程序的干擾分析，并借助邏輯設計完成對抗干擾方案的確定。

3.1 電子程序干擾來源分析

電子程序在實際的運行中，會受到諸多外界因素的影響，這些外界因素主要體現在：

3.1.1 源于空間的輻射干擾

這部分主要是由電力網絡、雷達、設備暫態等造成的輻射。如果電子程序在這類環境中工作，就會導致電子程序的穩定性發生變化，進而導致十電路感應發生變化，進而威脅電子程序功能。

3.1.2 源于程序外干擾

程序在實際的運行中，需要借助電源和相關元件。電網在實際的運行中，可能會出現內部變化、諧波、涌浪的情況。這類情況就會導致供電和元件的狀態發生變化，進而導致電子程序功能發生變化。另一部的外部干擾，還存在外部信號入侵，受到，外部信號入侵，就可能會導致程序鎖死，甚至可能會導致程序失靈的情況發生，不利于電子程序的功能性和穩定性發揮。接地系統影響，接地系統是電子控制系統的關鍵部分。然而接地系統也對電子程序造成不利影響。接地系統不僅僅能夠完成對抑制電磁干擾的作用，還能抑制設備發出干擾。然而接地系統出現電位差等異常情況，就會導致接地系統功能變化，繼而對電子設備造成干擾，從而影響電子程序的功能性。

3.1.3 系統內部干擾

借助電子程序可以有效實現對系統的構建。然而實際的電路中，存在元件相互干擾的情況，

3.2 常規電子程序抗干擾

針對電子程序的基本情況，可選擇 常規抗干擾方案，進而提升電子程序的功能。常規電子程序的抗干擾設計主要有：

3.2.1 引導法

電子程序在實際工作中，如果系統未對存貯空間進行裝配，一旦系統出現錯誤，將會進入到這些空區內，CUP的讀入數據全部變為“1”。對于CPU而言，這種情況符合“RST56”這條操作碼，進而到達系統重啟的目的。系統重新啟動后，所有程序恢復到原狀態。按照上述方式，在系統受到干擾時將F7操作碼轉入到0030H遠遠，從而完成對起始地址的處理，進而達到增加電子程序的抗干擾目的。

3.2.2 軟件陷阱技術

單片機中存在一個但直接的軟件中斷指令“TRAP”，借助這一指令可以的完成對某一具體中斷的控制。將“TRAP”作為指令代碼F7填入到存貯器中，從而有效的完成對程序的控制，并在程序中書寫一段受干擾的出錯處理程序，從而達到抗干擾目。這類干擾處理方式，屬于軟件陷阱技術，可以完成對故障處理，進而規避隱患。

3.2.3 監督定時器

監督定時器屬于一種計數器，當其計數到設定的時間后，監督定時器可以發送一個脈沖，而這部分脈沖，有助于CPU硬件復位，促使程序恢復到初始狀態。進而達到抗干擾的目的。例如：Intel 8098單片機內部設置監督定時器，待其工作后，具初始計數值為1，滿值為16。時鐘晶體為12MHz時，需要16ms的時可以完成對滿值。達到滿值后，監督定時器脈沖溢出，從而使得Intel 8098單片機復位，進而有效完成對程序抗干擾作用。

3.3 電子程序邏輯設計中的抗干擾方案

結合有效的邏輯設計可以進一步增加程序的抗干擾功能，繼而降低外界干擾對程序的不利影響，提升程序的穩定性與可靠性。現結合數控機床的控制程序為例，為完成對系統抗干擾設計，原程序在具體的工作中，輸入端選擇觸點開關，在順序輸入的過程中，出現機械抖動的情況，并造成＞2個的信號送入到R-S觸發器中，這也就會導致觸發器出現＞2回的翻轉現象，從而導致程序無法繼續工作，引起整個系統出現程序混亂的情況不利于系統的穩定性和可靠性。分析該程序的具體線路原理情況。電子線路主要是由P-MOS或非門組成的R-S觸發器。并選擇正邏輯，“1”電平＞-4V，“0”電平＞-9V，工作電壓為-24V，輸入阻抗的＞1MΩ，-9V≤輸入門限≤-4V，-14V＜輸出電平＜-2V。

在具體的電子程序邏輯設計中添加抗干擾方案，具體抗干擾方案為順序分配、上下互鎖和增設干擾源的封門等方案，實現對電子程序控制。在邏輯設計的基礎上，對該電子程序線路各個部分展開抗干擾控制。

（1）選擇P-MOS集成元件是控制其工作電壓，保障在-24V，并發揮P-MOS集成元件的功能，達到電子線路抗干擾的目的。

（2）完成對線路優化，控制線路，降低線路復雜程度，促使非門F8輸入端為0，輸出端為1，并對HF10輸入端進行控制，促使其為1。完成再對所行程開關17XK～20XK進行控制，促使其信號為0。這樣的方式，可以有效的避免輸出端電平變為1。從而達到抗干擾的目的。

（3）控制上下程序的互鎖情況，尤其是程序切換的過程，避免脈沖分裂的情況發生，從而達到避免觸發器Q發生反轉的情況發生。主要是通過控制或非門的輸出端變為1電平的實踐，且避免與門變為1電平，從而控制觸發器Q不會發生翻轉，使得程序能夠按照設計展開運轉。

（4）合理的在每個觸發器的輸入端和或非門的輸出端，進行與門的設增加。這類情況下，即使系統受到干擾，程序也不會受到影響，從而使得程序能夠順利完成，進而規避由于程序停止造成的機床加工零件損壞的情況，從而保障系統的穩定性與可靠性。

（5）為保障程序輸出端的可靠性，則于各個輸入端展開積分電路的設置，進而達到提升程序抗干擾能力的目的。

4 結束語

電子程序是現代設備的重要組成部分，完成對設備控制和管理，是影響設備穩定性與可靠性的基礎。故此，為保障電子程序有效工作，則展開對電子程序的設計工作。通過比較分析邏輯設計和經驗設計，選擇邏輯設計的方式實現對電子程序的設計，再分析具體的邏輯設計方法與步驟，結合實例完成對電子程序邏輯設計。為提升電子程序的功能性與可靠性，結合常規抗干擾方法和邏輯設計的抗干擾方案，達到提升電子程序穩定性與可靠性的目的，實現相關設備的安全運行。

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作者單位廣東省電子信息高級技工學校 廣東省廣州市510450