单片机程序跑飞现象和基于555定时器的看门狗电路的设计

　1 程序跑飞现象

　　随着单片机在能源领域中的广泛应用，单片机的抗干扰问题越来越突出，煤矿井下环境一般比较恶劣，这便会为单片机控制系统带来各种干扰，以致系统不能正常工作。单片机应用系统的抗干扰性能主要取决于硬件的抗干扰设计，但软件

　　抗干扰设计作为硬件抗干扰的完善和补充，作用也非常重要，因为大量的干扰通常并不能影响系统内硬件的运作，却常会使系统的软件无法正常运行，单片机应用的一个突出问题，便是单片机运行过程中经常出现的程序跑飞现象。

　　在单片机系统中，因为干扰的原因，在非预期的情况下，使得程序计数器PC 的值发生随机的变化，从而使得程序的流向指向不确定区域，这便是程序的跑飞。程序跑飞后或者会使指令的地址码和操作码发生改变，PC 把操作数当作指令来执行；或者PC值指向一条不合逻辑关系的指令甚或是非程序区，运行结果常常会使单片机进入死循环———便是大家常说的“死机”。为确保在无人当值的情况下，单片机“死机”后能自动恢复过来，通常采用软件陷阱，外部WDT 电路，以及软件控制的WATCHDOG 等方法，使系统恢复正常（后两种俗称“看门狗”），限于篇幅不做专门说明，这里主要向大家介绍用555 定时器软硬结合做看门狗的一种方法。

　2 555定时器

　　一般情况下，看门狗主要是通过不断监视程序运行一个事件的时间是否超过预定的时间来判断程序是否进入了死循环，因此利用555 定时器可复位的触发功能外加延时电路可实现看门狗的功能。555定时器是一种多用途的单片集成电路，内部电路如图1 所示。

　　CO端是控制电压输入端，加控制电压可改变A1“-”端及A2“ +”端的参考电压，若不用，可通过一个小电容接地，以防旁路高频交流干扰；R 为定时器直接复位端，加低电平可将定时器直接置“0”，此时，OUT输出“0”，Q 为1”，V 导通，D 端对地通路；TH 为复位阀值输入端，当TH 电压超过2/3UDD（即A1 负端分压）时，A1 输出为“1”，OUT 输出“0”，同样，D 端对地通路；TR 为置位输入端，当TR电压低于1/3 UDD（即A2 正端分压）时，A2 输出“1”，定时器被置位，此时，OUT 输出“1”，Q 为“0”，V截止，D端对地断路。