9. Апаратні і програмні рішення по підвищенню надійності роботи мк

На відміну від персональних комп'ютерів, які при збігу певних обставин можуть виконати позаштатні операції й «зависнути», вбудовані МП-системи керування позбавлені цього недоліку. Прикладна програма керування, записана в пам’ять МК, повинна забезпечувати формування адекватних вихідних впливів при будь-яких комбінаціях вхідних сигналів. Однак у результаті електромагнітних перешкод передбачений

розроблювачем хід виконання прикладної програми може бути порушений. Саме в цьому випадку неможливо гарантувати правильну роботу МП- системи. Усі сучасні МК передбачають можливість відновлення правильного ходу обчислювального процесу при подібного роду відмовах. Для цього використається модуль сторожового таймера (СОР або Watchdog). Основним елементом модуля сторожового таймера є багаторозрядний лічильник. При скиданні МК лічильник обнуляется. Після переходу МК в активний режим роботи лічильник починає збільшувати код незалежно від виконуваної програми. Якщо код лічильника досягає максимального зазначеного в технічному описі МК значення, то генерується сигнал внутрішнього скидання й МК починає виконання програми керування спочатку. Для виключення події скидання з переповнення сторожового таймера прикладна програма керування повинна періодично скидати лічильник. Операція скидання лічильника сторожового таймера звичайно виконується за допомогою запису зазначеного коду в один з регістрів спеціальних функцій. Тоді при нормальному, передбаченому розроблювачем порядку виконання прикладної програми переповнення лічильника сторожового таймера не настає й він не впливає на роботу МП-системи. Однак якщо хід виконання прикладної програми був порушений, то велика ймовірність, що лічильник не буде скинутий вчасно. Тоді відбудеться скидання з переповнення сторожового таймера, й нормальний хід обчислювального процесу буде відновлений.

Модулі сторожових таймерів різних МК мають наступні особливості роботи:

• У деяких МК вектори зовнішнього скидання й скидання з переповнення сторожового таймера об'єднані. Це не дозволяє розрізняти причину скидання на програмному рівні й утрудняє написання прикладних програм. Більше досконалі МК мають або різні вектори скидання, або відзначають подію скидання з переповнення сторожового таймера установкою спеціального біта.

• Частина МК автоматично припиняє роботу сторожового таймера при переході МК в один з режимів зниженого енергоспоживання, коли прикладна програма не виконується. Однак у деяких МК сторожовий таймер не припиняє роботу в режимі очікування. Тоді необхідно передбачати періодичний вихід МК із режиму очікування для скидання лічильника сторожового таймера. Це, з одного боку, не дуже зручно, тому що вимагає додаткової уваги програміста. Однак, з іншого боку, надає додаткову можливість відновлення працездатності МП-системи, якщо сигнал виходу МК із режиму очікування порушений.

Крім апаратно-програмних засобів сторожового таймера деякі МК оснащені апаратними засобами генерації сигналу внутрішнього скидання у випадку, якщо через електромагнітні перешкоди в лічильнику адpecи була

сформована адреса фізично не існуючої комірки пам'яті або з пам'яті прочитаний код неіснуючої операції.