單片機(jī)程序又跑飛? 詳解三種跑飛現(xiàn)象

隨著單片機(jī)在能源領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)的抗干擾問(wèn)題越來(lái)越突出，煤礦井下環(huán)境一般比較惡劣，這便會(huì)為單片機(jī)控制系統(tǒng)帶來(lái)各種干擾，以致系統(tǒng)不能正常工作。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾性能主要取決于硬件的抗干擾設(shè)計(jì)，但軟件抗干擾設(shè)計(jì)作為硬件抗干擾的完善和補(bǔ)充，作用也非常重要，因?yàn)榇罅康母蓴_通常并不能影響系統(tǒng)內(nèi)硬件的運(yùn)作，卻常會(huì)使系統(tǒng)的軟件無(wú)法正常運(yùn)行，單片機(jī)應(yīng)用的一個(gè)突出問(wèn)題，便是單片機(jī)運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的程序跑飛現(xiàn)象。

在單片機(jī)系統(tǒng)中，因?yàn)楦蓴_的原因，在非預(yù)期的情況下，使得程序計(jì)數(shù)器PC 的值發(fā)生隨機(jī)的變化，從而使得程序的流向指向不確定區(qū)域，這便是程序的跑飛。程序跑飛后或者會(huì)使指令的地址碼和操作碼發(fā)生改變，PC 把操作數(shù)當(dāng)作指令來(lái)執(zhí)行;或者PC值指向一條不合邏輯關(guān)系的指令甚或是非程序區(qū)，運(yùn)行結(jié)果常常會(huì)使單片機(jī)進(jìn)入死循環(huán)———便是大家常說(shuō)的“死機(jī)”。為確保在無(wú)人當(dāng)值的情況下，單片機(jī)“死機(jī)”后能自動(dòng)恢復(fù)過(guò)來(lái)，通常采用軟件陷阱，外部WDT 電路，以及軟件控制的WATCHDOG 等方法，使系統(tǒng)恢復(fù)正常(后兩種俗稱(chēng)“看門(mén)狗”)，限于篇幅不做專(zhuān)門(mén)說(shuō)明，這里主要向大家介紹用555 定時(shí)器軟硬結(jié)合做看門(mén)狗的一種方法。

在編寫(xiě)單片機(jī)程序的時(shí)候，由于中斷服務(wù)程序?qū)懙牟缓?，?dǎo)致單片機(jī)程序總是跑飛，最后費(fèi)了好長(zhǎng)時(shí)間，花了很大功夫才找到問(wèn)題原因，由此總結(jié)了單片機(jī)程序跑飛的三種現(xiàn)象、原因及解決方法。

1 數(shù)組越界/溢出

現(xiàn)象：

單片機(jī)程序在函數(shù)中運(yùn)行時(shí)，總是在運(yùn)行到函數(shù)末尾，要跳出函數(shù)時(shí)，程序跑飛。

原因：

數(shù)組越界(數(shù)組溢出)，函數(shù)中定義的數(shù)組元素的個(gè)數(shù)小于程序中實(shí)際使用的數(shù)組元素的個(gè)數(shù)，例如在函數(shù)中定義了一個(gè)數(shù)組ucDataBuff[10]，這個(gè)數(shù)組只有10個(gè)元素，但是在函數(shù)中卻有這樣的語(yǔ)句ucDataBuff[10]=0x1a,這個(gè)語(yǔ)句是給數(shù)組的第11個(gè)元素賦值，：由于定義的數(shù)組只有10個(gè)元素，從而導(dǎo)致賦值語(yǔ)句中不知道把0x1a放到什么地方，從而導(dǎo)致程序跑飛。

解決方法：

如果在調(diào)試程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)程序總是在函數(shù)執(zhí)行完畢時(shí)跑飛，多數(shù)情況是發(fā)生了數(shù)組越界(數(shù)組溢出)的錯(cuò)誤，仔細(xì)檢查函數(shù)中調(diào)用的數(shù)組是否存在越界(溢出)的情況。

2 中斷服務(wù)程序缺失

現(xiàn)象：

程序運(yùn)行過(guò)程中總是跑飛。

原因：

程序中打開(kāi)了某個(gè)中斷，但是卻沒(méi)有相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，從而導(dǎo)致在中斷發(fā)生后，找不到中斷服務(wù)程序入口，從而導(dǎo)致程序跑飛。

解決方法：

檢查程序中是否存在打開(kāi)了某個(gè)中斷，但是沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序。

3 看門(mén)狗復(fù)位

現(xiàn)象：

在執(zhí)行一段較為耗費(fèi)時(shí)間的程序時(shí)，程序跑飛，并且總是跳到復(fù)位位置處。

原因：

程序中使用了看門(mén)狗，但是沒(méi)有及時(shí)“喂狗”，從而導(dǎo)致看門(mén)狗復(fù)位，使程序直接跳到復(fù)位位置。

解決方法：

根據(jù)程序運(yùn)行時(shí)間，尤其是一定要計(jì)算清楚最耗時(shí)的那段程序的運(yùn)行時(shí)間，然后準(zhǔn)確設(shè)置看門(mén)狗的復(fù)位時(shí)長(zhǎng)，定時(shí)“喂狗”，尤其是如果有死循環(huán)的情況，一定要在死循環(huán)中記得“喂狗”。