計算機控制系統的抗干性技術探討

【摘要】 計算機抗干擾技術是保證計算機系統可靠性主要因素之一。本文對現階段內不同干擾技術進行簡要分析，主要研究內容為計算機控制系統抗干擾性，在計算機軟件以及硬件兩方面分別進行詳細分析。

【關鍵字】 計算機控制系統 可靠性 抗干擾 冗余

計算機控制系統處理外界干擾時的技術系統是保證計算機控制系統可以正常運行的一個主要因素，因此，本文將對計算機控制系統是如何應對外界干擾的技術系統做一個較為詳細的介紹。

一、計算機硬件抗干擾技術研究分析

外界干擾源頭指的就是產生干擾的基本件、器材或通訊設備。如手機、電器、自然界的產物等等都有可能是產生干擾源的因素；那么這些干擾源又是如何進行傳輸的呢？他們是通過干擾源的源頭開始進行傳播，然后通過專業器材整理或將這些器材作為一個傳播媒介進行傳播。做為干擾傳播路徑最典型例子代表是：通過空間的輻射和導線的傳導；此種方式較容易影響的對象就是接收電路。形成干擾最重要的條件就是傳播途徑、敏感器件和干擾源，此三種因素中缺一不可，缺少任何一項都不能形成干擾系統。因此，在設計此系統時，最理想的方法就是“避開干擾”，盡量避開干擾源頭。此種方式雖然是最理想的解決辦法，但是在操作過程中卻并不是那么容易的。實踐活動證明不同的干擾源頭，對耦合通道采取措施的同時，不能忽視接收電路的抗干擾能力，需要在軟件編制上采取一定的措施。

1.1 傳輸信道

在電纜布線過程中需要單獨進行走線，不能將弱信號以及強信號放置在同一條線路上，要是條件允許的情況下，可以將兩者正交。使用此種方式的優勢就是：避免線路之間出現雜散電容，將其指數降低為零。換句話說，這種不能將弱信號和強信號放置在一起的方式就是將電場內耦合所成的干擾電壓降至最低。不同類型線性所需要的電纜槽也是不相同的，在進行布置的過程中需要保留足夠的空間位置；信號線需要靠近的地線；對于出現的耦合干擾可以通過雙絞線的方式避免。在進行長距離傳輸過程中，所使用的是電纜以及屏蔽線，之所以使用電纜和屏蔽線是因為此種線材能夠降低靜電干擾。光電耦合裝置功能是隔離數字。此設備是通過單方向進行傳輸的，所具備的優勢為：較小體積；較高絕緣電壓、較強抗干擾能力等等。

1.2 其他硬件抗干擾方式

降低外界空間干擾最為主要的方式就是屏蔽。計算機以及外部設備需要有金屬罩進行屏蔽層接地處理。通過此種方式能夠很好的起到抑制干擾作用。需要鋪設較好的接地極，能夠保證信號地以及外部地、計算機與接地極相連接，但是需要注意的是不能使用同一引線。最好的方式就是計算機接地極可以單獨的進行鋪設。進行電路監測過程中，要是出現停電情況，需要及時的對于掉落的電源進行檢測，通過直流電源方式保證電容器內儲備能量，比如記錄下掉電時間，在來電之后能夠及時補償運行。

二、計算機軟件抗干擾技術研究分析

2.1 指令冗余

CPU操作過程中會受到的一些因素的影響，受此影響之后相關程序會出現混亂的情況，可以使用指令冗余方式避免此種情況出現。具體操作方式：在關鍵的位置內人為性的使用單字節指令或者是對于有效單字節指令進行重復的書寫。此種方式雖然使得工作效率有所降低，但是和以往所使用方式相比較還是有著很大的優勢。人們正是看重此方式所具備的優勢，所以在日常操作中都會使用此種硬件抗干擾方式。

2.2開關量軟件技術

在進行開關量信號輸入過程中會受到毛刺狀的干擾信號，此種干擾時間比較短，最好的防御方式就是：在進行某一種開關量信號采集過程中，可以多次的進行重復性的采集，需要有兩次或者兩次以上的結果相關。要是多次信號采集，所得數據相同，就可以停止數據采集，做出相應的報警。在確定實時性的基礎上，要是各種數據采集信號之間有著一定的間隔，所得結果會更加準確，抗干擾能力也會增加。就開關量信號輸出來講，使用重復的輸出相同數據是最好的方式，但是重復的周期不要太長。外設設備收到一個錯誤信息后，還沒有做出相應的傳達，就接收到一個正確的信息，那么能夠很好的降低錯誤動作風險。

2.3陷阱軟件

軟件陷阱技術劃分在引導指令中，其所具備的主要功能是強行的將所得程序指引到另外一個IP內，在此IP地址內進行程序修改。陷阱軟件屬于無條件轉移指令。無條件轉移指令主要應用在正常程序不能操作的范圍內，就比如說：表格、程序區等等。在進行無條件轉移指令的操作過程中對于正常程序運行效率不會造成影響。

三、結語

在當今社會的各個領域內計算機都廣泛使用，可見計算機有著一定的實時性、功能性、廣泛性等等。但是這其中人們最為關注的就是計算機系統的可靠性。這樣就需要完善計算機硬件系統以及軟件系統。計算機本身所具備的的特殊性質，要應對不同的干擾情況，在獲得可靠性技術支持基礎上，需要加強硬件系統結構研究、軟件系統冗余技術。

參 考 文 獻

[1]李華，計算機控制系統的可靠性分析，甘肅工業大學學報，2009年