www.sfmcu www.sf-edu.cn 盛方单片机整理 作者：不详 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)表格 5、程序区
由于软件陷阱都安排在正常程序执行不到的地方，故不影响程序执行效率，在当前EPROM容量不成问题的条件下，还是多多益善。
五 “看门狗”技术
PC受到干扰而失控，引起程序乱飞，也可能使程序陷入“死循环” [6]。指令技术、软件陷阱技术不能使失控的程序摆脱“死循环”的困境，这时系统完全瘫痪。如果操作者在场，就可以按下人工复位安钮，强制系统复位。但操作者不能一直监视着系统，也往往是在引起不良后果之后才进行人工复位。为使程序脱离“死循环”，通常采用“看门狗技术”。“看门狗”技术就是不断监视程序循环运行时间，若发现时间超过已知的循环设定时间，则认为系统陷入了“死循环”，然后强迫程序返回到0000H入口，在0000H处安排一段出错处理程序，使系统运行纳入正规。
“看门狗”技术可由硬件实现，可由软件实现，也可由两者结合实现。本系统采用硬件“看门狗”电路。
实现硬件“看门狗”电路方案较多，目前采用较多的方案有以下几种：
1、采用微处理器监控器；
2、采用单稳态电路来实现“看门狗”，单稳定电路可采用74LS123; 3、采用内带震荡器的记数芯片。
本设计采用第三种方案实现“看门狗”电路，下面就对该方案作以介绍。 (1)基本原理
CD4060 是带震荡器的14位计数器，由该芯片构成的看门狗电路如图4.2看门狗电路图所示。
4060记数频率由RT和CT决定。设实际的程序所需工作周期为T，分频器记满时间为T’,当T’>T 且系统正常工作时，程序每隔T对4060进行扫描一次，分频且永无记满输出信号。如系统工作不正常（如程序跑飞、死循环等），程序对4060发不出扫描信号，分频器记满输出一脉冲号使CPU复位。 (2)参数选择
4060的振荡频率f由 RT 、CT决定。Rs用于改善振荡器的稳定性，Rs 要大于RT。一般取Rs=10RT，且RT>1kΩ,CT≥100pF。如果Rs=450Ω，RT=45Ω，CT=1uF,则f=10HZ。4060的振荡频率和Qi(i=6,7,8,9,10,12,13,14)的选择要根据情况确定。 (3)几个原则
看门狗电路必须由硬件逻辑组成，不宜由可编程计数器充当，因为CPU失控后，可能会修改可编程器件参数，使看门狗失效。
4060的RST线上阻容组成的微分电路很重要，因为扫描输入信号是CPU产生的正脉冲，若此信号变“1”后，由于干扰，程序乱飞，微分电路只能让上跳沿通过，不会封死4060，看门狗仍能计数起作用。若没有微分电路，扫描输入信号上的“1”状态封死4060，使之不能记数，看门狗不起作用
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www.sfmcu www.sf-edu.cn 盛方单片机整理 作者：不详 图4.2看门狗电路图
CPU必须在正确完成所有工作后才能发扫描输入信号，且程序中发扫描信号的地方不能太多。否则，正好在哪里有死循环，看门狗就不产生记满输出信号，不能重新启动CPU。
4060的记满输出信号不但要接到MCS-51的RST脚，而且还应接到其它芯片的RST脚，因为程序乱飞后，其它具有RST脚的芯片也混乱了，必须全部复位。
六 可编程逻辑器件
可编程逻辑器件GAL16V8是LATTICE公司研制的一种电可擦除的可重复编程的低密度PLD器件。它采用更为灵活的可编I/O结构，并采用了先进的EECOMS工艺，数秒内即可完成芯片的擦除和编程过程，并可反复改写，是产品开发研制的理想器件之一。
GAL16V8技术特性
（1）电可擦除工艺 可重编程单元 100％成品率 可重配置逻辑
（2）高性能E2CMOS工艺
低功耗：45mA最大运行功耗，35mA最大维持功耗 高速度：15～25us最快存取速度 （3）8个输出逻辑单元
对于复杂逻辑设计具有最大灵活性
GAL16V8可仿真20条引脚的PAL器件，具有功能 / 熔丝图 /参数的完全兼容性 （4）预置、加电复位全部寄存器 （5）具有保密单元、电子标签 （6）数据保持超过20年。
80C51按键电路直接由80C51接口电路查询。消抖(延时20ms)由软件延时完成。
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第五章 测试数据、测试结果分析及结论
测试方法与仪器：
1、测试仪器
测试仪器包括秒表、数字万用表、信号发生器、示波器、MCS51仿真机、直流稳压电源等。
2、测试方法
数字万用表主要用来测试分立元件的电阻、压降、漏电流、截止/导通状态等参数；
信号发生器与示波器用于测试各光电传感器信号的接收与传输； MCS51仿真机用于测试软件；
直流稳压电源在测试期间为各待测系统供电；
秒表用于产品测试，按照任务书的基本要求对制成的电动车进行产品测试。 测试数据及测试结果分析：
⑴ 计时精度分析 计时系统采用了新型显示芯片。理论上的误差不到1秒/年。 ⑵ 测距精度分析 测速系统采用了电机轴光电码盘检测技术。电机轴与车轮轴之间采用了齿轮箱二级减速，变比1/16。车轮周长135mm,光电码盘与电机轴安装在一起，电机轴每一转产生2个脉冲，车轮每转产生32个脉冲，理论测量精度可达135mm/32=4.22mm<4.5mm
⑶ 定位精度分析 本设计采用实际测量与软件补偿技术，理论上可使定位精度提高到误差<10mm。 3、结论
历时三个月的设计过程中，我首先边查资料，边在实验室焊接小车的线路板。在焊接过程中，我感觉到即使是一个简单的电路，要想很轻松的焊好，也不是很容易的事情。有时是“虚焊”的原因，有时可能是阻值选错。在焊接显示电路时，我就错将680欧的电阻焊成了6.8千欧。这使我深深感受到理论与实际间的差距。通过这样的设计，提高了我的动手能力。每天在实验室除了焊接线路板，还可以上机编程，使我软件调试知识也提高了。
本设计采用的是80C51单片机，这主要是因为该单片机的稳定性比较好。还可以采用其它系列的单片机。比如采用陵阳单片机，就可以简化编程，但其稳定性不是很好。
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致 谢
历时三个月的毕业设计已经告一段落。经过自己不断的搜索努力以及白老师的耐心指导和热情帮助，本设计已经基本完成。在这段时间里，白老师严谨的治学态度和热忱的工作作风令我十分钦佩，他的指导使我受益非浅。同时本系120实验室的开放也为我的设计提供了实习场地。在此对白文峰老师和牛晓升老师表示深深的感谢。
通过这次毕业设计，使我深刻地认识到学好专业知识的重要性，也理解了理论联系实际的含义，并且检验了大学四年的学习成果。虽然在这次设计中对于知识的运用和衔接还不够熟练。但是我将在以后的工作和学习中继续努力、不断完善。这三个月的设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程，为今后的发展打下了良好的基础。
由于自身水平有限，设计中一定存在很多不足之处，敬请各位老师批评指正。
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参 考 文 献
1 何立民,单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社,2～5,46～50 2 李广弟,单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001,56～64 3 何希才,新型实用电子电路400例,电子工业出版社,2000年,60～65 4 赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004,590～591
5 陈伯时,电力拖动自动控制系统,第二版,北京:机械工业出版社,2000年6月,127～130
6 张毅刚,彭喜元,新编MCS-51单片机应用设计,第一版,哈尔滨工业大学出版社,2003,25～27,411～417
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