电子程序逻辑设计与抗干扰方案

文/黄利荣

电子程序逻辑设计与抗干扰方案

文/黄利荣

电子程序是实现对相关设备的基础，为保障电子设备的有效运用，需合理展开电子程序的逻辑设计。另外，电子程序在实际运行中，及其容易受到外界因素的干扰，导致电子程序出现误差和故障，危及设备的有效运行。故此，需合理展开电子程序的逻辑设计分析，并详细的展开对电子程序的抗干扰设计，进而保障电子程序的功能性和稳定性，满足电子程序工作的工作质量，实现对脉冲干扰和电磁干扰的抵抗，进而推动相关设备的功能性和可靠性实现。

电子程序 逻辑设计 抗干扰方案

电子程序的设计中，可以选择经验设计和逻辑设计等方式，其中逻辑设计对电子程序的开关量控制、时序控制等复杂程序的设计具有良好的优势。在具体的电子程序逻辑设计过程中，需要对抗干扰方案进行分析。外界干扰对电子程序的干扰十分明显，如果不采取有效的抗干扰方案，就会导致电子程序出现错误或是失灵的情况，不利于电子程序的稳定性。基于此，本文以电子程序设计为例，详细分析电子程序的逻辑设计，再对具体的抗干扰方案进行解读，具体内容如下。

1 电子程序逻辑程序设计方法分析

现以电子程序程序设计为例，展开对电子程序的逻辑设计。常规电子程序设计可以分为经验设计和逻辑设计两种。

（1）经验设计是一种没有固定方法和步骤的设计方式，根据设计的经验与习惯展开对电子程序的设计。但是，这类设计方式存在随意性强、设计周期长和设计漏洞的情况，还存在可读性差的问题，对于程序具体改造和维护造成不利影响。

（2）相比经验设计，逻辑设计的优势则较为明显。对于复杂的电子程序设计，选择经验设计的效果不够理想，则可以选择逻辑设计的方式。借助逻辑设计在开关控制程序和时序控程序的设计中，具有较高的应用价值和实践价值。具体的逻辑设计方法可以完成对控制任务展开逻辑分析，将元件通断电状态作为一个逻辑变量函数，再完成对函数简化，再借助逻辑质量顺利完成对简单有效的程序进行设计。

电子程序的逻辑设计方法，具有操作简单、抑郁简化和思路清晰的效果，对于提升电子程序的设计质量和设计效率具有积极的作用。对于电子程序的设计，可以合理对逻辑设计进行应用，进而保障电子程序功能和效率。

2 电子程序逻辑设计的方法步骤

现以电子程序设计为例，展开对电子程序逻辑的分析。具体设计方法步骤如下：

2.1 清晰控制任务与要求

电子程序广泛的应用到机械制造设备控制技、监控控制等。在具体电子程序逻辑设计过程中，需要合理展开对具体的控制任务和控制要求展开解读。其中具体的控制过程分析，主要是对系统工作循环输入、输出元件的分布，并对具体元件进行划分，再完成对I/O点的分配。

2.2 绘制系统功能表

具体逻辑设计中，结合已经分析的任务和要求情况，展开控制过程的分析，必须展开对中间线圈的开关边界的确认工作。并在此基础上，完成对中间线圈的确认。再根程序的基本需求，展开对输入、输出元件功能表。并保障功能表制作全面，可以完整的对系统的功能进行展示，并保障功能表的完整性。再将系统功能表作为逻辑设计的基础，使展开具体的逻辑设计。

2.3 基于系统功能表展开逻辑设计

在获取详细的功能表后，则根据功能表的基本信息，展开对电子程序的逻辑设计。这步工作主要是按照功能表，对中间记忆元件的逻辑函数和执行元件的逻辑函数式进行列写。这两个逻辑函数式是生产机械或生产过程中的内部逻辑关系和具体的变化情况，还可以将电子程序的具体控制目标进行展示，是具体程序内容。

2.4 逻辑设计的转化

逻辑函数式列写完成后，则需要对其进行转换，将其结果转化为电子程序。逻辑设计的函数式可以借助多种方式转化为电子程序。电子程序主要是由于逻辑函数式中的语句表形式和结构等均与逻辑函数式相似，故此，可以很容易的完成逻辑函数式的转化。以电子程序逻辑设计为例，设计若想完成对结果的转化，则可以选择直接由逻辑函数式变为电子程序的梯形图程序，从而完成对电子程序的逻辑设计。

现以某一具体的电子程序逻辑设计为例，选取基于电子程序控制抢答器为对象，展开对电子程序的设计。抢答器设计需求为满足四个答题者的抢答需求。展开逻辑设计，先对具体控制目标和控制任务进行分析，从而得到具体执行元件码管，是由①～⑧编号的二极管构成，其中S表示主持人，抢答者用1、2、3、4表示，具体I/O资源分配表如下表1所示。

表1：抢答器I/O分配

在得到具体I/O分配表的基础上，展开对抢答器程序功能表的绘制，对具体输入输出，功能表进行绘制，并详细展开对各个部分的。最后在输入输出功能表的基础上，完成逻辑设计。得到具体逻辑设计方程，分别对Y1～Y7进行表示，最后完成对逻辑设计结果的转换，从而得到如下图1所示的抢答器电子梯形图程序。

图1：抢答器的电子程梯形序图

借助上述实例可以得到电子程序借助逻辑设计，可以直接有效的将各类变量的逻辑关系进行罗列，并按照各个变量之间的联系展开设计，从而可以规避电子程序设计盲目混乱的目的，效果显著。按照上述的具体方式，可以有效的完成对电子程序的设计，保障程序的功能与质量。

3 电子程序的干扰来源和抗干扰方案研究

电子程序借助有效的逻辑设计，可以有效的完成对具体电子程序构建，发挥电子程序的功能性与稳定性。然而，实际的电子程序工作过程中，会受到一些外界因素的干扰，导致电子程序的功能受到不利影响。故此，需要详细的展开电子程序的干扰分析，并借助逻辑设计完成对抗干扰方案的确定。

3.1 电子程序干扰来源分析

电子程序在实际的运行中，会受到诸多外界因素的影响，这些外界因素主要体现在：

3.1.1 源于空间的辐射干扰

这部分主要是由电力网络、雷达、设备暂态等造成的辐射。如果电子程序在这类环境中工作，就会导致电子程序的稳定性发生变化，进而导致十电路感应发生变化，进而威胁电子程序功能。

3.1.2 源于程序外干扰

程序在实际的运行中，需要借助电源和相关元件。电网在实际的运行中，可能会出现内部变化、谐波、涌浪的情况。这类情况就会导致供电和元件的状态发生变化，进而导致电子程序功能发生变化。另一部的外部干扰，还存在外部信号入侵，受到，外部信号入侵，就可能会导致程序锁死，甚至可能会导致程序失灵的情况发生，不利于电子程序的功能性和稳定性发挥。接地系统影响，接地系统是电子控制系统的关键部分。然而接地系统也对电子程序造成不利影响。接地系统不仅仅能够完成对抑制电磁干扰的作用，还能抑制设备发出干扰。然而接地系统出现电位差等异常情况，就会导致接地系统功能变化，继而对电子设备造成干扰，从而影响电子程序的功能性。

3.1.3 系统内部干扰

借助电子程序可以有效实现对系统的构建。然而实际的电路中，存在元件相互干扰的情况，

3.2 常规电子程序抗干扰

针对电子程序的基本情况，可选择 常规抗干扰方案，进而提升电子程序的功能。常规电子程序的抗干扰设计主要有：

3.2.1 引导法

电子程序在实际工作中，如果系统未对存贮空间进行装配，一旦系统出现错误，将会进入到这些空区内，CUP的读入数据全部变为“1”。对于CPU而言，这种情况符合“RST56”这条操作码，进而到达系统重启的目的。系统重新启动后，所有程序恢复到原状态。按照上述方式，在系统受到干扰时将F7操作码转入到0030H远远，从而完成对起始地址的处理，进而达到增加电子程序的抗干扰目的。

3.2.2 软件陷阱技术

单片机中存在一个但直接的软件中断指令“TRAP”，借助这一指令可以的完成对某一具体中断的控制。将“TRAP”作为指令代码F7填入到存贮器中，从而有效的完成对程序的控制，并在程序中书写一段受干扰的出错处理程序，从而达到抗干扰目。这类干扰处理方式，属于软件陷阱技术，可以完成对故障处理，进而规避隐患。

3.2.3 监督定时器

监督定时器属于一种计数器，当其计数到设定的时间后，监督定时器可以发送一个脉冲，而这部分脉冲，有助于CPU硬件复位，促使程序恢复到初始状态。进而达到抗干扰的目的。例如：Intel 8098单片机内部设置监督定时器，待其工作后，具初始计数值为1，满值为16。时钟晶体为12MHz时，需要16ms的时可以完成对满值。达到满值后，监督定时器脉冲溢出，从而使得Intel 8098单片机复位，进而有效完成对程序抗干扰作用。

3.3 电子程序逻辑设计中的抗干扰方案

结合有效的逻辑设计可以进一步增加程序的抗干扰功能，继而降低外界干扰对程序的不利影响，提升程序的稳定性与可靠性。现结合数控机床的控制程序为例，为完成对系统抗干扰设计，原程序在具体的工作中，输入端选择触点开关，在顺序输入的过程中，出现机械抖动的情况，并造成＞2个的信号送入到R-S触发器中，这也就会导致触发器出现＞2回的翻转现象，从而导致程序无法继续工作，引起整个系统出现程序混乱的情况不利于系统的稳定性和可靠性。分析该程序的具体线路原理情况。电子线路主要是由P-MOS或非门组成的R-S触发器。并选择正逻辑，“1”电平＞-4V，“0”电平＞-9V，工作电压为-24V，输入阻抗的＞1MΩ，-9V≤输入门限≤-4V，-14V＜输出电平＜-2V。

在具体的电子程序逻辑设计中添加抗干扰方案，具体抗干扰方案为顺序分配、上下互锁和增设干扰源的封门等方案，实现对电子程序控制。在逻辑设计的基础上，对该电子程序线路各个部分展开抗干扰控制。

（1）选择P-MOS集成元件是控制其工作电压，保障在-24V，并发挥P-MOS集成元件的功能，达到电子线路抗干扰的目的。

（2）完成对线路优化，控制线路，降低线路复杂程度，促使非门F8输入端为0，输出端为1，并对HF10输入端进行控制，促使其为1。完成再对所行程开关17XK～20XK进行控制，促使其信号为0。这样的方式，可以有效的避免输出端电平变为1。从而达到抗干扰的目的。

（3）控制上下程序的互锁情况，尤其是程序切换的过程，避免脉冲分裂的情况发生，从而达到避免触发器Q发生反转的情况发生。主要是通过控制或非门的输出端变为1电平的实践，且避免与门变为1电平，从而控制触发器Q不会发生翻转，使得程序能够按照设计展开运转。

（4）合理的在每个触发器的输入端和或非门的输出端，进行与门的设增加。这类情况下，即使系统受到干扰，程序也不会受到影响，从而使得程序能够顺利完成，进而规避由于程序停止造成的机床加工零件损坏的情况，从而保障系统的稳定性与可靠性。

（5）为保障程序输出端的可靠性，则于各个输入端展开积分电路的设置，进而达到提升程序抗干扰能力的目的。

4 结束语

电子程序是现代设备的重要组成部分，完成对设备控制和管理，是影响设备稳定性与可靠性的基础。故此，为保障电子程序有效工作，则展开对电子程序的设计工作。通过比较分析逻辑设计和经验设计，选择逻辑设计的方式实现对电子程序的设计，再分析具体的逻辑设计方法与步骤，结合实例完成对电子程序逻辑设计。为提升电子程序的功能性与可靠性，结合常规抗干扰方法和逻辑设计的抗干扰方案，达到提升电子程序稳定性与可靠性的目的，实现相关设备的安全运行。

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作者单位广东省电子信息高级技工学校 广东省广州市510450