董明刚
                           2003年2月

    电力线载波通信以电力线为信道进行数据传送，既经济，又方便。目前，在
我国要得到这种经济和方便，却不是一件容易的事。电力线载波抄表已经做了很
多年了，但是在实际应用中总会有一些问题出现，所以还是不能在电力部门进行
普遍推广应用。
    我们对载波抄表出现问题的原因基本上都是清楚的，电源污染比较严重，电
网中存在着多次谐波，还有尖峰脉冲等。以我国目前的经济状况，不可能将那些
对电网的电源质量产生影响的用电设备全都报废，所以电源污染是现实，不可能
回避。在现实面前，我们的许多科技工作者没有低头，研究出了很多载波通信算
法，并且取得了很好的成绩。当这些科技工作者辛苦地研究通信算法技术并取得
成绩的时候，也许他们忽略了对另一种技术的研究——软件抗扰技术。
    电力线载波通信设备工作不正常，总体上来说是出于两种原因：1.冲击，设
备硬件受到冲击可能暂时失效，甚至损坏，设备电源受到冲击可能会产生大幅度
的电压或电流的变化；2.干扰，信号受到干扰造成通信失败，程序受到干扰则不
能收发信号。可以知道，干扰的对象有两个，一个是信号，另一个是程序。当信
号受到干扰时，表现为信道质量降低。比如同频干扰，使序列信号变得杂乱无章。
但是同频干扰对程序产生的影响则不是很大，一般情况下都不会使程序跑飞。当
程序受到干扰时，表现为设备不工作或工作不正常。比如尖峰脉冲，很容易使程
序跑飞，程序不能正常运行，也就没有收发数据的能力。但是尖峰脉对信号影响
并不大，它对序列信号的修改很少，所以我们可以通过纠错算法很容易的将数据
修复。
    对信号的干扰，我们已经有很多好的办法，基本能保证信道的质量，就不讨
论这个问题了。对程序的干扰，我们首先想到的通过硬件来解决，加强电源的稳
定性，加硬件看门狗等许多办法。虽然我们在硬件上做了很多工作，但是程序运
行不稳定甚至死机的问题仍然困扰着我们。为什么会这样呢？因为我们不可能通
过硬件将抵制住所有的干扰。当干扰穿过硬件防护区进入CPU时，程序就被打乱
了，运行出现了错误。对于这个问题，我们束手无策了吗？我们是有办法的，让
程序自己来解决这个问题。我们在编写程序的时候多做两项工作。第一、当程序
运行出错时，我们要捕捉到错误。第二、当我们捕捉到错误时，分析错误原因，
然后做出相应的处理。我们在软件中做了这两项工作，随之带来很多的好处：第
一、程序运行稳定，不再有死机问题；第二、硬件看门狗可以不用了；第三、硬
件抗扰措施可以简化。做好软件抗扰，既保证了系统的稳定性，又降低了系统成
本。所以说，软件抗扰技术是一项很重要的技术。在电力线载波通信方面，软件
抗扰技术应该是重要的一项技术。

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                        程序设计与抗干扰

                            董明刚
                           2003年2月

    目前，单片机的应用是很普遍的，但是单片机（可以扩展到所有的处理器）
的软件设计技术是非常欠缺的。从理论上来说明这些欠缺比较复杂，从示例来分
析这些欠缺则比较容易。下面兴举出一些示例进行分析。

    例一：
        ORL   A,#0B2H     ；44 B2
        SUBB  A,#80H      ；94 80
        MOV   R4,A        ；FC
        RET               ；22
    这是一段MCS-51程序，作用是：将累加器A与0B2H做或运算，再减去80H，然
后放到通用寄存器R4中返回。但是它的作用不只是这一点，它还有一种潜在的作
用。让我们看一下由它生成的十六进制代码：44 B2 94 80 FC 22 。单片机正常
执行这段程序时，从44代码开始执行，运行结果与源程序的目的是相同的。当单
片机受到干扰后，指令执行指针PC指向这段代码的B2代码时，我们看一下是什么
情况。从B2开始进行反汇编，就可知道干扰后的运行情况。
LOP:    CPL    P1.4        ；B2 94
        SJMP   LOP         ；80 FC
        RET                ；22
    干扰后形成了一个死循环。如果P1.4是看门狗的输入，那么就死机了。

    例二：
PROCX:
        MOVLW  0
        CALL   SUB1
        ADDWF  20H,1
        RETURN
SUB1:
        ADDLW  1
        CALL   SUB2
        ADDWF  21H,1
        RETURN
SUB2:
        ADDLW  2
        CALL   SUB3
        ADDWF  22H,1
        RETURN
SUB3:
        ADDLW  3
        CALL   SUB4
        ADDWF  23H,1
        RETURN
SUB4:
        ADDLW  4
        CALL   SUB5
        ADDWF  24H,1
   ......

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