電路圖和規(guī)格書如下:

NTC熱敏電阻規(guī)格書 

 

軟件在計(jì)算過(guò)程中，邏輯和公式的推導(dǎo)都沒有問(wèn)題，變量的類型定義似乎也沒問(wèn)題。但是事實(shí)上，在仿真的過(guò)程中確實(shí)發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)溢出導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出錯(cuò)，從而導(dǎo)致了電源的誤操作。那么數(shù)據(jù)是如何溢出的呢？

下面具體的來(lái)看一下，當(dāng)溫度變化為：-40度～125度時(shí)，NTC 對(duì)應(yīng)的阻值變化范圍為：5～202.1K歐，r_value變化范圍為：0～2021，而r_value的類型定義為無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型ULONG，可以表示的范圍為:0～0XFFFFFFFF, 很顯然 r_value 不可能溢出。那么再來(lái)看一下，另外一個(gè)變量ad_value,  ad_value定義的類型為無(wú)符號(hào)整型UINT, 可以表示的范圍為:0～0XFFFF，其值在實(shí)際的變范圍只有：0～1024?？雌饋?lái)這兩個(gè)變量也未出現(xiàn)溢出。所以接下只好再看一下，計(jì)算的過(guò)程。

C語(yǔ)言代碼：r_value=（1024*10*10 - ad_value*10*10）/ad_value;       // value si 10*R ;
生產(chǎn)匯編語(yǔ)言后的代碼：               
                MOV.W     0438H,R0  （將存儲(chǔ)在0438H中的值即ad_value，賦予寄存器R0）
                MUL.W     #0064H,R0  (執(zhí)行ad_value*10*10 ，其中#0064H代表常量100。 以16位做乘法運(yùn)算，結(jié)果以32位保存)
                MOV.W     R0,R1
                MOV.W     #9000H,R0 （#9000H即為：1024*10*10-0XFFFF=0X19000-0XFFFF=0X9000=9000H）
                SUB.W     R1,R0    
                MOV.W     #0H,R2
                DIVU.W    0438H （除法運(yùn)算）
                MOV.W     R0,054CH （r_value的值存儲(chǔ)在地址 054CH，054EH 中）
                MOV.W     #0H,054EH

從生成的匯編語(yǔ)言的代碼中，已經(jīng)可以看出問(wèn)題的所在。

問(wèn)題就出在，以下的兩條指令：
                MOV.W     #9000H,R0 （#9000H即為：1024*10*10-0XFFFF=0X19000-0XFFFF=0X9000=9000H）
                SUB.W     R1,R0 
 
1、表達(dá)式：1024*10*10 。應(yīng)生成：MOV.W     #19000H,R0 才對(duì)（實(shí)際上需要生成兩條語(yǔ)句，這里為了好理解直接寫成這樣。），因?yàn)椋?024*10*10=0X19000=19000H，而這里由于系統(tǒng)認(rèn)為最大的變量為,無(wú)符號(hào)整型UINT，所以1024*10*10變成了9000H，將進(jìn)位1直接去掉。
2、另外，SUB.W     R1, R0，只能做16位的減法運(yùn)算。即運(yùn)算結(jié)果必須小于0XFFFF。否則，數(shù)據(jù)將溢出。

那也就是說(shuō) r_value=（1024*10*10 - ad_value*10*10）/ad_value <0xFFFF=65535; 對(duì)應(yīng)的ad_value必須大于（102400-65535）/100=368.65。此時(shí)r_value的計(jì)算值為0，但實(shí)際電阻值為18K,溫度為9度。所以出現(xiàn)了電源異常保護(hù)的問(wèn)題。如果溫度繼續(xù)降低，則ad_value會(huì)繼續(xù)減小，而 r_value 又會(huì)繼續(xù)增加，重新大于16。電源工作又變正常，這個(gè)點(diǎn)在實(shí)際中電阻值為22K左右，對(duì)應(yīng)的溫度為5度。

大家有沒有發(fā)現(xiàn)，理論分析與實(shí)際相吻合了。 本電源在工作過(guò)程中，由于計(jì)算過(guò)程中，數(shù)據(jù)溢出，原本只在溫度大于80度以上保護(hù)時(shí)，變成了在5～9度時(shí)，出現(xiàn)了電源也過(guò)溫保護(hù)?，F(xiàn)在才知道為什么把電源放入低溫室（-10度）時(shí)，20分鐘左右開機(jī)后，會(huì)自動(dòng)保護(hù)。而如果繼續(xù)放置兩小時(shí)，溫度平衡后，開機(jī)又正常的奇怪現(xiàn)象了。 因?yàn)?，只有在降溫的過(guò)程中5-9度才會(huì)出現(xiàn)這中問(wèn)題。

說(shuō)了這么多現(xiàn)在來(lái)看看如何解決這個(gè)問(wèn)題，其實(shí)，當(dāng)我們找到問(wèn)題所在的同時(shí)，也同時(shí)找到了解決辦法。方法有很多：可以將原先16位的變量ad_value定義為32位的比如：ULONG，float等類型。還有另外一種辦法是改變產(chǎn)量的表達(dá)方法，只要對(duì)表達(dá)式： r_value=（1024*10*10 - ad_value*10*10）/ad_value ，改為 : rt_value=(102400-vt_average_ad_data*100)/vt_average_ad_data;  或者      
r_value=（1024*10*10.0 - ad_value*10*10.0）/ad_value;   就可以了。

我把更表達(dá)式后的匯編代碼給出來(lái)，有興趣的可以自己去研究一下，這些代碼最后計(jì)算的方法有什么不同。

rt_value=(102400-vt_average_ad_data*100)/vt_average_ad_data;  // value si 10*R ;
編譯后生成的代碼：
               MOV.W     0438H,R0
               MUL.W     #0064H,R0
               MOV.W     #0H,R2
               MOV.W     #9000H,R1   //   （這就是我前面所說(shuō)的，與 MOV.W     #19000H, R0 對(duì)應(yīng)的兩條代碼）
               MOV.W     #1H,R3        //
               SUB.W     R0,R1
               SBB.W     R2,R3
               MOV.W     0438H,R0
               MOV.W     #0H,R2
               XCHG.W    R0,R1
               XCHG.W    R2,R3
               MOV.W     R1,A0
               MOV.W     R3,A1
               PUSHM     A0,A1
               JSR.W     __i4div
               ADD.B     #4H,SP
               MOV.W     R0,054CH
               MOV.W     R2,054EH

r_value=（1024*10*10.0 - ad_value*10*10.0）/ad_value;        // value si 10*R ;
編譯后生成的代碼：   
                MOV.W     0438H,R0
                MUL.W     #000AH,R0
                PUSH.W    #0000H
                PUSH.W    R0
                JSR.W     __i4Utof
                ADD.B     #4H,SP
                PUSH.W    #4024H
                PUSH.W    #0000H
                PUSH.W    #0000H
                PUSH.W    #0000H
                PUSHM     R0,R1,R2,R3
                JSR.W     __f8mul
                ADD.B     #10H,SP
                PUSHM     R0,R1,R2,R3
                PUSH.W    #40F9H
                PUSH.W    #0000H
                PUSH.W    #0000H
                PUSH.W    #0000H
                JSR.W     __f8sub
                ADD.B     #10H,SP
                MOV.W     R3,-2H[FB]
                MOV.W     R2,-4H[FB]
                MOV.W     R1,-6H[FB]
                MOV.W     R0,-8H[FB]
                PUSH.W    #0000H
                PUSH.W    0438H
                JSR.W     __i4Utof
                ADD.B     #4H,SP
                PUSHM     R0,R1,R2,R3
                PUSH.W    -2H[FB]
                PUSH.W    -4H[FB]
                PUSH.W    -6H[FB]
                PUSH.W    -8H[FB]
                JSR.W     __f8div
                ADD.B     #10H,SP
                PUSHM     R0,R1,R2,R3
                JSR.W     __f8toi4
                ADD.B     #8H,SP
                MOV.W     R2,054EH
                MOV.W     R0,054CH