看門狗電路圖,看門狗電路原理-KIA MOS管

看門狗電路

看門狗型復位電路是一種常見的復位電路類型，用于監控和恢復嵌入式系統的異常狀態。看門狗電路的作用是在系統出現故障或停機時，能夠自動檢測并觸發系統復位操作，使系統恢復到可控的初始狀態。它通過定期喂狗信號來確認系統正常運行，如果系統未能在規定的時間內正常喂狗，看門狗電路將產生復位信號，將系統重新啟動。

看門狗型復位電路

看門狗型復位電路主要利用CPU正常工作時，定時復位計數器，使得計數器的值不超過某一值；當CPU不能正常工作時，由于計數器不能被復位，因此其計數會超過某一值，從而產生復位脈沖，使得CPU恢復正常工作狀態。

典型應用的Watchdog復位電路如圖所示。此復位電路的可靠性主要取決于軟件設計，即將定時向復位電路發出脈沖的程序放在何處。

一般設計，將此段程序放在定時器中斷服務子程序中。然而，有時這種設計仍然會引起程序走飛或工作不正常。原因主要是：當程序“走飛”發生時定時器初始化以及開中斷之后的話，這種“走飛”情況就有可能不能由Watchdog復位電路校正回來。因為定時器中斷一真在產生，即使程序不正常，Watchdog也能被正常復位。為此提出定時器加預設的設計方法。即在初始化時壓入堆棧一個地址，在此地址內執行的是一條關中斷和一條死循環語句。

在所有不被程序代碼占用的地址盡可能地用子程序返回指令RET代替。這樣，當程序走飛后，其進入陷阱的可能性將大大增加。而一旦進入陷阱，定時器停止工作并且關閉中斷，從而使Watchdog復位電路會產生一個復位脈沖將CPU復位。當然這種技術用于實時性較強的控制或處理軟件中有一定的困難。

看門狗復位既可以是硬件復位，也可以是軟件復位，具體取決于系統設計和實現。

硬件復位：在硬件上實現看門狗復位意味著看門狗電路在硬件層面上監控系統狀態并觸發復位操作。當看門狗定時器檢測到系統未能及時喂狗或發現其他異常情況時，它會生成一個復位信號，將系統重新啟動。硬件復位通常是由一個特定的電路（如看門狗定時器）直接控制復位引腳，從而重置整個系統。

軟件復位：軟件復位是通過系統軟件來實現的復位操作。當系統檢測到需要復位時，它會在軟件層面上執行相應的復位程序或代碼，進行系統的重新初始化和重啟。

看門狗電路設計

如圖所示，信號“WATCHDOG_KICK”為“喂狗”信號；RESET為復位信號，一般在整套電氣系統里與單片機的reset引腳相連；U1，U2，U3，U4為邏輯反相器；Q1、Q2、Q3為N型MOSFET；VCC一般為5v電壓。

注意事項

1、系統電壓

選擇看門狗依據系統內部的電壓軌，也就是說，根據MCU或DSP的驅動電壓來選擇電壓監控器。

2、看門狗輸入端(WDI)

一旦MCU無法正常工作時，而且其片內看門狗功能也無法復位，軟件進入死循環。這時，具有集成看門狗功能的監控器可觸發復位，從而提高系統的可靠性。

3、手動復位(MR)功能

借助該功能，可對電路進行手動復位，或者通過應用中的另一個器件來主動控制監控器電路。

4、有效高電平輸出

如果處理器需要采用有效高電平復位輸入，無需增加額外的器件就可實現。

5、電源故障輸入/輸出(PFI/PFO)

利用該比較器能夠提供更大的靈活性，例如用來實現電池電量的長時間監測和電壓跌落預警。

6、延遲時間

一定的延遲時間使得電壓和電路中的其它器件能夠在正常操作重新開始之前先穩定先來，降低電壓波動，提高系統的可靠性。

7、通道數

一般而言，系統中所需的監控器功能的數量取決于處理器及外圍器件的電壓。例如，獨立電壓的處理器有可能需要對兩個電源軌進行監控，與此同時，系統中的存儲器可能也需要進行監控并工作在第三個(不同的)電壓軌上。

8、芯片啟動選通作用

一旦電源電壓處于欠壓狀態時，看門狗電路的芯片啟動選通功能能夠防止錯誤數據使CMOSRAM發生劣化。

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