阅读说明：本技术 一种单片机控制的x射线测厚仪电磁干扰防护加固方法 (Electromagnetic interference protection and reinforcement method for X-ray thickness gauge controlled by single chip microcomputer ) 是由 冯德仁 于 2019-04-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种单片机控制的X射线测厚仪电磁干扰软件防护加固方法,该方法首先启动看门狗程序,当单片机控制系统受到周期或非周期性信号的干扰时,执行中断服务子程序ISR,在ISR中调用软件陷阱程序；将单片机控制系统中重要变量信息保存到外部ROM中,然后调用复位内核程序；在系统重新启动后,判断系统复位是否正常,从而能够有效的抑制周期性和非周期性的电磁干扰,使单片机控制的X射线测厚仪系统适应于各种突发中断环境。(The invention discloses a method for protecting and reinforcing electromagnetic interference software of an X-ray thickness gauge controlled by a single chip microcomputer, which comprises the steps of firstly starting a watchdog program, executing an interrupt service subroutine ISR when a single chip microcomputer control system is interfered by periodic or aperiodic signals, and calling a software trap program in the ISR; storing important variable information in a singlechip control system into an external ROM, and calling a reset kernel program; after the system is restarted, whether the system is normally reset is judged, so that the periodic and aperiodic electromagnetic interference can be effectively inhibited, and the X-ray thickness gauge system controlled by the single chip microcomputer is suitable for various sudden interruption environments.)

一种单片机控制的X射线测厚仪电磁干扰防护加固方法

技术领域

本发明涉及电磁防护技术领域，尤其涉及一种单片机控制的X射线测厚仪电磁干扰的防护加固方法。

背景技术

X射线测厚仪一般采用单片机作为控制系统，在出现高压闪络时，由于瞬间电流的改变，常常会产生较大的传导电磁脉冲的干扰，这种电磁脉冲的干扰会使单片机无法执行既定的程序，严重时造成单片机死机等现象。电磁脉冲干扰从形式上一般可分为周期性和非周期性干扰，传统的单片机控制系统电磁抗干扰防护方法一般采用硬件防护，所谓硬件防护即采取硬件屏蔽及改变电路结构来实现抗干扰能力，可以有效地抑制电磁脉冲周期性的传导干扰和空间辐射干扰，是电磁防护的主要手段。但硬件防护措施成本较高，结构与工艺复杂，同时虽然一般的单片机控制系统屏蔽盒经过加装导电橡胶垫和涂抹导电涂料后，仍然会有低频分量耦合进入屏蔽盒内，干扰单片机系统的正常运行，尤其对于非周期性干扰，由于干扰源的位置和频谱分布的随机性，从而其耦合进入设备的入口位置也具有很大的随机性，部分干扰还将通过散热孔缝和电源、输入输出馈线耦合进入单片机控制系统，从而对系统造成干扰和阻塞。因此，具有确定位置和结构的硬件防护难以起到有效的防护作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种X射线测厚仪电磁防护软件加固方法，该方法克服了现有技术中硬件防护设备的稳定性差、适用范围窄、电磁抑制效率差的缺点，能够有效的抑制周期性和非周期性的电磁干扰。

单片机控制的X射线测厚仪电磁防护软件加固方法，所述方法包括：

步骤A、在所述单片机控制系统中开启看门狗程序，当所述单片机控制系统受到非周期性信号干扰时，所述看门狗程序向单片机发出中断信号，所述单片机立即响应并调用软件陷阱程序；

步骤B、将所述单片机控制系统中的重要变量信息保存到外部ROM中，并调用复位内核程序；

步骤C、当所述单片机控制系统重新启动后，首先完成时钟、中断、各外设模块以及系统非关键全局变量的初始化，并从所述外部ROM中读入异常中断标志位，判断前一次系统复位是正常复位还是异常复位；

步骤D、若前一次系统复位为异常复位，则从所述外部ROM中读入已保存的前一次系统工作相关的变量值，并赋给相应的变量，复原前一次系统的运行状态；

步骤E、若前一次系统复位为正常复位，则清零已保存的变量值，等待新一轮的工作状态设定，开始新的运行状态，从而防止非周期干扰造成的系统死机。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法克服了现有技术中硬件防护设备的稳定性差、适用范围窄、电磁抑制效率差的缺点，能够有效的抑制周期性和非周期性的电磁干扰，从而使高重频电磁脉冲模拟器控制系统适应于各种突发中断环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所提供单片机控制系统的电磁防护加固方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供单片机控制系统的电磁防护加固方法流程示意图，所述方法包括：

步骤A、在所述单片机控制系统中开启看门狗程序，当所述单片机控制系统受到周期或非周期性信号干扰时，所述看门狗程序向单片机发出中断信号，所述单片机立即响应并调用软件陷阱程序；

在该步骤中，具体实现过程为：

在所述单片机控制系统初始化时，选择看门狗程序的计数器溢出产生中断信号，即WDENINT=1；

当所述单片机控制系统正常运行时，在看门狗计数器溢出前及时清零计数器（即喂狗），阻止中断信号的产生；

当所述单片机控制系统受到非周期性信号的干扰时，程序因受到干扰而乱飞或死机，从而不能正常清零计数器时，所述看门狗程序向单片机发出中断信号，所述单片机立即响应并执行看门狗中断服务子程序ISR，在ISR中调用软件陷阱程序，该软件陷阱程序的作用是将系统中重要变量信息保存到外部ROM中，然后调用复位内核程序。

步骤B、将所述单片机控制系统中的重要变量信息保存到外部ROM中，并调用复位内核程序；

在该步骤中，所述重要变量信息包括以下一种或多种：脉冲输出信息、脉冲间隔信息、电压调节信息和异常中断标志位。

步骤C、当所述单片机控制系统重新启动后，判断前一次系统复位是正常复位还是异常复位；

在该步骤中，具体可以在单片机控制系统重新启动后，首先完成时钟、中断、各外设模块以及系统非关键全局变量的初始化，并从所述外部ROM中读入异常中断标志位，判断前一次系统复位是正常复位还是异常复位；

步骤D、若前一次系统复位为异常复位，则从所述外部ROM中读入已保存的前一次系统工作相关的变量值，并赋给相应的变量，复原前一次系统的运行状态；

步骤E、若前一次系统复位为正常复位，则清零已保存的变量值，等待新一轮的工作状态设定，开始新的运行状态，从而防止非周期干扰造成的系统死机。

上述步骤A-E是干扰信号的处理过程，另外，对于上述周期性干扰信号和非周期性干扰信号均未能处理的情况，也就是当所述单片机控制系统出现未能防止的干扰时，在内存剩余空间无条件跳转到所述单片机控制系统程序开始的地址并进行填充，以防程序跑飞。

综上所述，本发明实施例所提供的方法具有如下优点：

（1）利用带有软件加固的高重频电磁脉冲模拟器控制系统的电磁防护措施，效率高，电磁抑制效果明显，可适用于模拟高空核***电磁脉冲(HEMP)辐射环境、雷击环境以及工业配电中的各种快速瞬变的操作过电压（如切空线压、合闸过电压等）电磁环境，克服现有技术硬件防护设备的稳定性差，适用范围窄，电磁抑制效率差等缺点，适用于高压环境条件下的化工、冶金、电力等各个领域；

（2）本发明实施例对于周期性和非周期性干扰表现出良好的抗干扰能力，以保证控制系统在受到干扰死机等情况下，可以自动恢复干扰前工作状态；

（3）本发明实施例对硬件系统的要求降低，屏蔽效果更好，使成本大大降低。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。