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船用柴油机中央冷却系统水温的智能控制
4.3.3串行口中断服务程序:
串行口中断服务是连接单片机与计算机通信的子程序，计算机和单片机的数据交互都要经过中断服务程序来进行。其流程图如图4.-33所示。
图4-33 串行口中断服务程序流程图
退出中断子程序 清楚发送标志 N 发送标志 清楚接收标志 Y 从缓冲区读出数据 接收标志 N 串行中断子程序入口 参数压栈保护 Y 向缓冲区写入数据 参数出栈 33
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第5章 系统可靠性研究
可靠性指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。 简单的说，狭义的可靠性是产品在使用期间没有发生故障的性质。广义可靠性是指使用者对产品的满意程度或对企业的信赖程度。目前，可靠性已在多个领域进行应用，系统的可靠性关系到方方面面。如果一个系统的可靠性不高，就算系统有多先进领先也没有在现实中应用的可能。随着单片机在轮机自动化系统中的深入应用，使其应用的可靠性和安全性就成为一个非常突出、待解决的重要问题。影响可靠性的因素主要有系统外部和内部的干扰与抗干扰能力。其中干扰对系统构成的影响主要有：数据测量的误差较大，系统程序的崩溃，控制系统的瓦解。
船舶不同于其他行业，船只在海上进行远洋航行时没有其他依靠，远离陆地，一旦出现问题将造成不可磨灭的损失。并且在远洋工作时气候与环境比较恶劣。所以要求各元器件必须有较强的抗干扰能力，能够适应在各种环境下工作。可以实时的进行监控，测量，调整等一系列功能。因此，提高单片机扮制系统的可靠性已经成为提高整个船舶设备测控系统可靠性的一个重要的环节
由于可靠性的重要性，因此设计此只能控制系统时更应注重可靠性的设计。应尽可能的考虑各方面不确定性因素，提高元器件以及系统的可靠性。
5.1系统硬件的可靠性设计
在单片机测控系统中，根据环境要求对元器件应有以下要求： （1）元器件的选择:
系统的可靠性是建立在系统中各个组成元器件的可靠性基础上的，所以，在选择元器件时，应该参照以下几个原则进行:
a)充分分析系统的功能需求，根据系统所要达到的性能要求来合理的选择功能器件，对器件的质量要求较高，器件的材料要求质量好可靠性高;
b)船舶机舱内的高温、海水腐蚀和风浪的振动等不利条件，应该选择温漂小、独立封装、稳定性好的元器件:
c)减少焊点数量可降低接触不良、短路等故障，应尽量选用整体冲压的元器件并且选用集成度高的电路，减少使用分立元器件。
（2）对单片机使用掉电保护（看门狗电路）
看门狗的设计使用目的是位处理器的一个监控者。微处理器在运行中会受到
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各种各样的干扰，如电源及空间电磁干扰，当其超过抗干扰能力的极限时，就有可能引起微处理器死机或者程序跑飞。有了看门狗这个监控者，微处理器就能在死机或者程序跑飞后，重新使它复位继续运行。
若不让定时器一处而造成系统复位，就要保证用户程序总是在监视间隔内对监视定时器装入初值（喂狗），监视定时器的这个功能是恢复软件故障的良好。
看门狗电路专用芯片本身是一个带清除端和溢出触发器的定时器。如果不清楚它，它会以固定频率发出溢出触发脉冲。
单片机应用系统的开发一定要考虑系统的可靠性设计。一般来说，系统的可靠性应从软件、硬件以及结构设计等方面全面考虑。而“看门狗”则是系统可靠性设计中重要的一环。所以给单片机设计看门狗电路十分重要
本系统选用XICOR公司生产的X5045芯片。X5045与89C51的SPI接口如图5-1所示。它具有上位复电、电压监控、看门狗定时器以及EPROM书记存储4种功能的多用途芯片。
X5045采用SPI串行接口，其读/写有以下几条规则
a)SCK由1变0时，从SO引脚读取1位数据；SCK由0变为1时，向SI引脚发送的1位数据被采样。X5045正是基于这一原理实现基本的读/写操作的。
b)在任何以字节为单位的读/写操作前，应先选中芯片，即复位CS；置位CS，则表示操作结束；为了防止误操作，每一次复位或者置位CS时应复位SCK。
c)写作操作前硬度去状态寄存器，判断WIP为0时，在写使能允许命令后就可以写状态寄存器或向E2PROM写数据
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VCC 10KΩ RESET P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 89C51 5 2 6 1 SI VCC SO WP SCK RST CS/WDI VSS 4 8 3 7 VCC X5045 图5-1 X5045常用接线图
5.2 系统软件的可靠性设计
在单片机控制系统的软件设计中，主要由主程序、显示程序、数据处理程序、
算法程序和上下位机之间的串行通讯程序等组成，这些程序的可靠性来自程序设计的正确性。为了确保程序可靠运行，我们在设计软件时应当遵循以下的原则：
（1）在程序设计中，采用模块化的设计思路，这种设计方法的特点是便于编制、调试程序，编程效率高。其基本思路是将整个控制系统的功能分解为几个相对独立的标准模块，使其中的每一个程序模块完成某一特定的控制功能，并且分别只有一个入口和出口，这样就可以对每一个程序分别定义无歧义性的输入变量和输出变量，使它们的运行相对地不受其它程序的影响，同时，在整个系统的主程序中，利用顺次查询的方式完成数据处理、逻辑运算、功能块调用等事件，尽量减少跳转指令，如果需要立即处理的事件，可以用中断的方式处理，从而增强了系统的可靠性;
（2）我们采用最短程序调试法进行系统调试。“最短程序”是指最简洁的主程序以及调用最少自称西的系统软件程序。
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