4.1 利用軟件提高系統可靠性

　　電梯串行通訊系統是由硬件和軟件組成的，因此系統的可靠性也分硬件可靠性和軟件可靠性兩個方面。通過提高元器件的質量，采用冗余設計，進行預防性維護，增設抗干擾裝置等措施，能夠提高硬件的可靠性。但是，要讓整個系統得到理想的可靠性上述措施還顯不夠，還要利用軟件來進一步提高系統的可靠性。利用軟件提高系統可靠性的措施主要有下面幾種。

　　4.1.1 設置自檢程序

　　系統開機后先對硬件進行自檢，如硬件有故障，系統則停止運行并報警。另外，各節點微處理器內部設置狀態標志，程序運行時不斷查詢這些狀態標志，及時發現并糾正錯誤，以保證系統運行的高可靠性。

　　4.1.2 指令冗余法

　　微處理器受干擾后，往往會把操作數當操作碼來執行，使程序的正確執行順序被打亂且亂飛，即程序彈飛。若程序彈飛到某條單字指令上，則可自動納入正軌;當程序彈飛到某條雙字節指令上時，有可能落到其操作數上，從而繼續出錯;當程序彈飛到3字節指令上時，因它有2個操作數，出錯的幾率更大。

　　因此編程時應盡量多采用單字節指令，并在關鍵的地方人為地插入一些單字節指令(NOP)，或將有效單字節指令重復書寫，這便是指令冗余。指令冗余無疑會降低微處理器的工作效率，但在絕大多數情況下，微處理器還不至于忙到不能多執行幾條指令的程度。

　　4.1.3 設置軟件陷阱

　　在非程序區設置一些陷阱程序。正常運行時不會進入非程序區，當程序彈飛時就可能遇到這些陷阱，在陷阱處強令程序進入初始狀態，避免出現“死機”現象。例如對于MC5-51系列單片機，可利用“LJMP #0000H”和“JB bit,aa”指令，在非程序區反復用 0200000002000000……H填滿。這樣不論程序計數器PC失控后指向哪一字節，最后都能讓程序回到復位狀態。

　　4.1.4 看門狗定時復位技術(WATCHDOG)

　　WATCHDOG可這樣設置：本身獨立工作，基本不依賴于CPU，CPU在1個固定的時間間隔內和該系統打1次交道，以表明系統工作正常并封鎖復位信號。當CPU陷入死循環后，則因超過規定的時間間隔而啟動復位信號使系統復位。此外，前面介紹的監視跟蹤定時器也屬于一種WATCHDOG。

　　4.1.5 輸入輸出信號的抗干擾技術

　　電梯串行通訊系統的輸入干擾主要來自于各層呼梯按鈕和轎內***按鈕，由于干擾信號一般為持續時間很短的尖脈沖，因此在滿足采樣要求的前提下，將采樣延時一定時間(一般50ms以上)，等輸入信號穩定后再進行取樣并輸入微處理器，即可消除輸入干擾。因為干擾是隨機的，所以對于輸出干擾，編程時可以采取重復輸出的辦法加以克服。即在數據或控制信號輸出后，以最短的周期重復輸出原來的信息，這樣當電梯控制系統接受到一個被干擾錯誤信息后，還未來得及作出有效的反應，錯誤信息就已被糾正。當然，如果對電梯控制系統的所有輸出信號都進行重復輸出的話，難免會降低電梯控制系統的效率，但是，對于一些關鍵的輸出，如起動、開閘、減速、平層、下閘、停車、開關門等命令，采用重復輸出將可大大提高電梯控制系統的可靠性和安全性。

　　4.2 提高軟件的可靠性

　　雖然利用軟件可提高系統的可靠性，但是由于種種原因，軟件本身也會發生故障，因此應采取措施，提高軟件的可靠性。

　　4.2.1 程序分段和層次結構

　　在進行程序結構設計時，將程序分成若干具有獨立功能的子程序塊。各子程序可單獨也可和其它程序一起使用，各子程序之間通過一個固定的通訊區和一些指定的單元進行通訊。每個程序塊能分別進行調整而不影響其它程序塊。這些各自獨立的程序塊在連接時，盡量減少程序之間的依賴關系，按層次排列，而各程序塊具有獨立功能，結構簡單，易于修改和擴充，故障少。

　　例如，對于CANBUS通訊程序，就可分成下面3個模塊進行設計和調試。①PCA82C200發送接收數據時能否產生中斷。調試時通過仿真器讀取 PCA82C200中斷寄存器的中斷字即可。②通訊程序能否正常執行設定的命令。這牽涉到設定命令的具體情況，需分情況作出相應的判斷。③通訊程序錯誤處理能力和解決總線沖突能力的測試。這可以通過故意設置通訊錯誤和頻繁通訊來檢驗。

　　4.2.2 提高程序的可測試性設計

　　軟件故障具有和硬件不同的特點，軟件故障往往是在設計階段，由人為錯誤或者在運行初期輸入程序時的操作錯誤而引起。這種存在程序中的錯誤，必須通過反復測試才能發現。因此，必須進行提高軟件可測試性設計，使軟件便于測試。

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