计算机控制系统的抗干性技术探讨

【摘要】 计算机抗干扰技术是保证计算机系统可靠性主要因素之一。本文对现阶段内不同干扰技术进行简要分析，主要研究内容为计算机控制系统抗干扰性，在计算机软件以及硬件两方面分别进行详细分析。

【关键字】 计算机控制系统 可靠性 抗干扰 冗余

计算机控制系统处理外界干扰时的技术系统是保证计算机控制系统可以正常运行的一个主要因素，因此，本文将对计算机控制系统是如何应对外界干扰的技术系统做一个较为详细的介绍。

一、计算机硬件抗干扰技术研究分析

外界干扰源头指的就是产生干扰的基本件、器材或通讯设备。如手机、电器、自然界的产物等等都有可能是产生干扰源的因素；那么这些干扰源又是如何进行传输的呢？他们是通过干扰源的源头开始进行传播，然后通过专业器材整理或将这些器材作为一个传播媒介进行传播。做为干扰传播路径最典型例子代表是：通过空间的辐射和导线的传导；此种方式较容易影响的对象就是接收电路。形成干扰最重要的条件就是传播途径、敏感器件和干扰源，此三种因素中缺一不可，缺少任何一项都不能形成干扰系统。因此，在设计此系统时，最理想的方法就是“避开干扰”，尽量避开干扰源头。此种方式虽然是最理想的解决办法，但是在操作过程中却并不是那么容易的。实践活动证明不同的干扰源头，对耦合通道采取措施的同时，不能忽视接收电路的抗干扰能力，需要在软件编制上采取一定的措施。

1.1 传输信道

在电缆布线过程中需要单独进行走线，不能将弱信号以及强信号放置在同一条线路上，要是条件允许的情况下，可以将两者正交。使用此种方式的优势就是：避免线路之间出现杂散电容，将其指数降低为零。换句话说，这种不能将弱信号和强信号放置在一起的方式就是将电场内耦合所成的干扰电压降至最低。不同类型线性所需要的电缆槽也是不相同的，在进行布置的过程中需要保留足够的空间位置；信号线需要靠近的地线；对于出现的耦合干扰可以通过双绞线的方式避免。在进行长距离传输过程中，所使用的是电缆以及屏蔽线，之所以使用电缆和屏蔽线是因为此种线材能够降低静电干扰。光电耦合装置功能是隔离数字。此设备是通过单方向进行传输的，所具备的优势为：较小体积；较高绝缘电压、较强抗干扰能力等等。

1.2 其他硬件抗干扰方式

降低外界空间干扰最为主要的方式就是屏蔽。计算机以及外部设备需要有金属罩进行屏蔽层接地处理。通过此种方式能够很好的起到抑制干扰作用。需要铺设较好的接地极，能够保证信号地以及外部地、计算机与接地极相连接，但是需要注意的是不能使用同一引线。最好的方式就是计算机接地极可以单独的进行铺设。进行电路监测过程中，要是出现停电情况，需要及时的对于掉落的电源进行检测，通过直流电源方式保证电容器内储备能量，比如记录下掉电时间，在来电之后能够及时补偿运行。

二、计算机软件抗干扰技术研究分析

2.1 指令冗余

CPU操作过程中会受到的一些因素的影响，受此影响之后相关程序会出现混乱的情况，可以使用指令冗余方式避免此种情况出现。具体操作方式：在关键的位置内人为性的使用单字节指令或者是对于有效单字节指令进行重复的书写。此种方式虽然使得工作效率有所降低，但是和以往所使用方式相比较还是有着很大的优势。人们正是看重此方式所具备的优势，所以在日常操作中都会使用此种硬件抗干扰方式。

2.2开关量软件技术

在进行开关量信号输入过程中会受到毛刺状的干扰信号，此种干扰时间比较短，最好的防御方式就是：在进行某一种开关量信号采集过程中，可以多次的进行重复性的采集，需要有两次或者两次以上的结果相关。要是多次信号采集，所得数据相同，就可以停止数据采集，做出相应的报警。在确定实时性的基础上，要是各种数据采集信号之间有着一定的间隔，所得结果会更加准确，抗干扰能力也会增加。就开关量信号输出来讲，使用重复的输出相同数据是最好的方式，但是重复的周期不要太长。外设设备收到一个错误信息后，还没有做出相应的传达，就接收到一个正确的信息，那么能够很好的降低错误动作风险。

2.3陷阱软件

软件陷阱技术划分在引导指令中，其所具备的主要功能是强行的将所得程序指引到另外一个IP内，在此IP地址内进行程序修改。陷阱软件属于无条件转移指令。无条件转移指令主要应用在正常程序不能操作的范围内，就比如说：表格、程序区等等。在进行无条件转移指令的操作过程中对于正常程序运行效率不会造成影响。

三、结语

在当今社会的各个领域内计算机都广泛使用，可见计算机有着一定的实时性、功能性、广泛性等等。但是这其中人们最为关注的就是计算机系统的可靠性。这样就需要完善计算机硬件系统以及软件系统。计算机本身所具备的的特殊性质，要应对不同的干扰情况，在获得可靠性技术支持基础上，需要加强硬件系统结构研究、软件系统冗余技术。

参 考 文 献

[1]李华，计算机控制系统的可靠性分析，甘肃工业大学学报，2009年