工控机主程序相互监视法

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计算机正常运行，其PC值一定在程序区内。如果PC值跑出程序区，计算机肯定已发生了程序跑飞。检查程序计数器PC值是否在程序区内的方法，是在一个经常要产生外部中断的某个中断服务程序中，读取转入该中断时压入堆栈的断点地址。如果该地址在程序区内，则认为PC值正常，否则一定是程序跑飞了。此时，程序跳转到机器的重启动入口或者复位入口，机器重新启动。于是机器又自救活了。如果没有一个这样合适的中断源，可以专门设置一个定时中断或者几个定时中断，在中断服务程序中检查PC值是否合法，一旦发现不对就立即转入机器的重启动入口。定时器中断的时间常数，可视机器的繁忙程度和重要性设定，一般从几个毫秒到几十毫秒都可以。
       这个方法的局限性是不能查出PC值在程序区内的乱跳，即此时PC值虽受干扰却并没有超出程序区，而是错位乱拼指令而构成一些莫名其妙的操作，或者死循环。

每个工控机的主循环程序和中断服务程序都有一定的运行规律可循。因此可以设计出主循环程序与各中断服务程序、各中断服务程序之间的相互监视。每个监视对要定义一个RAM单元，依靠对其计数/清零的方法表达相互监视信息。例如，某工控机的主循环程序循环一次最长时间为80 ms，它的一个定时中断时间常数为10 ms，当我们安排该定时中断监视主循环程序运行时，可以每次10 ms中断对该RAM单元加1计数，而主循环程序每循环一次对该RAM单元清零。因此，正常运行时，这个监视计数RAM单元的计数值不可能≥9，如果10 ms定时中断服务程序发现其计数值≥9，就知道主循环程序已经被干扰跑飞或出现死循环，于是就跳转到机器的重启动入口，重新恢复运行。使用这个方法，如果设计得当的话，是非常有效的。我们多年的经验是：主循环程序被干扰跑飞可能性最大，中断服务程序越短小越不易跑飞。主循环程序和中断服务程序以及中断服务程序之间的相互监视，应当多设计几个监视对会更好。



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