CN101770404B - 可保存状态的看门狗电路及其保存重启状态方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可保存状态的看门狗电路及其保存重启状态方法，该电路包括一监视模块及一存储单元，监视模块包括一计时器、一计时控制单元及一重启单元。计时控制单元记录一重启时间并写入计时器，使计时器根据重启时间长度计时，并在重启时间届满时发出一溢出信号给重启单元；重启单元接收溢出信号以产生一重启信号及一重启记录：重启信号传送到一处理单元以控制该处理单元执行重启；重启记录则传送到存储单元存储，以供处理单元读取及分析重启单元发出的该重启信号。本发明可通过保存看门狗电路重启处理单元时的状态，以执行分析处理单元运作状态的功能。

Description

可保存状态的看门狗电路及其保存重启状态方法

技术领域

本发明涉及一种可保存状态的看门狗电路及其保存重启状态方法，尤其涉及一种可保存看门狗电路产生重启信号的原因的看门狗电路及其保存重启状态的方法。

背景技术

为了对复杂程度越来越高的电子系统或装置进行有效的异常状况追踪检测，目前多使用如看门狗(Watchdog Timer)电路进行监控，要求处理单元定时传输信号给看门狗电路，以判断处理单元的运作情况。

但现有的看门狗电路具有下述缺点：专用的看门狗电路的计时时间长度多以一固定的预设时间为限，如AMD706专用看门狗电路为1.6秒，亦即要求处理单元必须反复在如此短暂的时间内输入信号给看门狗电路，则处理单元必须安排高优先权的线程执行此操作，将浪费过多处理单元的处理效能，并限制看门狗电路的灵活程度。

另外也有现有的技术，采用可程序化逻辑组件FPGA或CPLD与专用电路芯片结合，制作为有别于专用看门狗电路的显示重启电路，可以灵活设置计时时间，也可加入存储组件以记录相关的重启操作数据，如公开号CN1722094A的专利申请案所述。但此种技术方案亦存在其缺点，由于FPGA及CPLD成本较高，若欲适用在较低阶或价格较便宜的系统或装置上显得不符成本；此外，由于可程序化逻辑组件并非专用的显示重启电路，且在大量生产时还必须多一道预先烧录程序在内的手续，也同样会产生增加时间及金钱成本的问题。

为了能达到对各种电子系统或装置有效监控异常状况的目的，提供一种可灵活设置计时时间长度、又可记录处理单元执行重启操作的状态，且成本不过于高昂的看门狗电路，实为一急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中看门狗电路的灵活程度受到限制、生产成本高等的缺陷，提供一种可保存状态的看门狗电路及其保存重启状态方法，以达到灵活设定计时时间长度及记录重启状态的目的。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：提供一种可保存状态的看门狗电路，其包括：

一监视模块，包括：

一计时控制单元，记录一重启时间；

一计时器，根据该重启时间的长度计时，并于该重启时间届满时发出一溢出信号；

一重启单元，根据该溢出信号以产生一重启信号及一重启记录，该重启单元传送该重启信号至连接于该看门狗电路的一处理单元，以控制该处理单元执行重启，该重启记录记录该重启单元产生的该重启信号；及

一存储单元，接收并存储该重启记录，以供该处理单元读取及分析该重启单元所发出的该重启信号；

其中，该计时控制单元将该重启时间写入该计时器。

优选地，该存储单元还存储该处理单元在该重启信号产生时的状态数据。

优选地，其中还包括：

一缓存器，接收该重启单元产生的该重启记录并传送至该存储单元，及传送该处理单元所输入的该重启时间至该计时控制单元加以记录。

优选地，该计时器接收该处理单元在该重启时间届满前所输入的一看门狗输入信号，并根据该看门狗输入信号重新计算该重启时间。

优选地，其中还包括：

一电压转换器，电连接于该计时器，转换该处理单元输入的该看门狗输入信号的电压为该计时器操作所需的电压，并传送至该计时器。

优选地，该计时控制单元接收该计时器所发出的该溢出信号，并传送至该重启单元。

优选地，该监视模块还包括一电压比较单元，将该处理单元的工作电压与一电压比较单元进行比较，并于工作电压小于该电压比较单元时发出一电源保护信号，该重启单元还接收该电源保护信号，以产生该重启信号。

优选地，其中还包括：

一输出控制单元，电连接至该存储单元及该看门狗电路外部的一输出单元，在该存储单元接收到该重启单元接收该溢出信号的记录时，输出一控制信号，控制该输出单元输出该重启单元接收该溢出信号的信息。

本发明的另一技术方案为：提供一种看门狗电路保存重启状态方法，其包括以下步骤：

该看门狗电路产生用于指示重启一处理单元的信号后，发出一重启信号及一重启记录；

传送该重启信号至该处理单元，控制该处理单元执行重启；及

存储该重启记录在一存储单元，以供自该存储单元读取及分析该重启信号的产生。

优选地，产生用于指示重启该处理单元的该信号的步骤前，还包括以下步骤：

写入一重启时间到一计时器；

根据该重启时间的长度计时；及

判断是否有一看门狗输入信号在该重启时间届满前输入该计时器，若有则重新计算该重启时间，若无则于该重启时间届满时产生一溢出信号，该溢出信号用于指示重启该处理单元。

优选地，该存储单元还存储该处理单元在该重启信号产生时的状态数据。

优选地，用于指示重启该处理单元的该信号，为一电源保护信号，该电源保护信号在该处理单元的工作电压与一电压比较单元进行比较后，工作电压小于该电压比较单元时所发出。

优选地，存储该重启记录在该存储单元的步骤后，还包括下述步骤：

在该存储单元接收到该重启单元接收该溢出信号的该重启记录时，输出一控制信号，用于控制一输出单元输出该重启信号为根据该溢出信号所产生的信息。

本发明的积极进步效果在于：(一)可通过设置重启时间，还灵活地提供使用者依据操作电脑系统的需求，执行显示处理单元运作状态的功能；并且(二)提供记录曾执行的重启操作的状态，让技术人员可以根据记录对处理单元发生的异常状态进行分析，改善了现有仅能对处理单元行进重启操作、却无法留下状态作为参考的缺点。

附图说明

图1为本发明所提供一种可保存状态的看门狗电路实施例的模块图；

图2为本发明所提供一种看门狗电路保存重启状态方法实施例的流程图；

图3为本发明所提供另一种看门狗电路保存重启状态方法实施例的流程图；

图4为本发明所提供另一种看门狗电路保存重启状态方法实施例的流程图。

【主要组件符号说明】

1电脑系统

2处理单元

3看门狗电路

30监视模块

300计时器

302计时控制单元

304重启单元

306电压转换器

308电压比较单元

32缓存器

34存储单元

36输出控制单元

4输出单元

5输入单元

S601～S605流程步骤

S701～S713流程步骤

S801～S807流程步骤

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

本发明以一种可保存状态的看门狗电路及其保存重启状态方法，提供设置计时时间的长度，以及记录发生重启的原因的技术手段，以达到灵活显示电脑系统并便利分析重启状况的效果。为了提供还详尽的说明与解释，以下将配合模块图及流程图进行解说，以便还为明确而清楚地揭露本发明所使用的技术及手段。

图1为本发明所提供的一种可保存状态的看门狗电路实施例的模块图，本实施例所述的看门狗电路3应用于一电脑系统1中，用于显示电脑系统1的处理单元2，并在处理单元2无法正常运作时控制处理单元2进行重启的动作，使处理单元2重新回到初始状态，以避免处理单元2继续运作而发生损害。看门狗电路3中包括一监视模块30、一缓存器32、一存储单元34及一输出控制单元36，监视模块30当中还包括：一计时器300、一计时控制单元302、一重启单元304及一电压转换器306。

为了显示处理单元2是否正常运作，计时器300会根据一重启时间的长度进行计时，处理单元2需在重启时间届满前输入一看门狗输入信号以中断计时器300的计时操作，让计时器300重新开始计算重启时间，以避免监视模块30将处理单元2判断为发生异常。

本实施例中的看门狗电路3进一步对于计时器300所计时的重启时间长度设定加以改良，即根据电脑系统1使用的需求，由处理单元2经由地址及数据总线(Bus)写入一重启时间，因此重启时间可异于预设的1.6秒计时时间。

缓存器32接收处理单元2欲设置的重启时间，并传送到监视模块30中的计时控制单元302加以记录，在启动显示的操作后，计时控制单元302再将重启时间写入计时器300，供计时器300根据重启时间的长度计时。当处理单元2没有在上述的重启时间内，通过电压转换器306转换电压后输入一看门狗输入信号(WDI)给计时器300，表示处理单元2可能因执行程序落入无限循环或其它原因而发生异常，则计时器300计算到重启时间届满时，会发出一溢出信号并传送到重启单元304，使重启单元304根据接收到的溢出信号产生一重启信号，并将重启信号传送到处理单元2，用于控制处理单元2执行重启，以便重新恢复正常的运作。

溢出信号可设计为经由计时控制单元302转送到重启单元304、或直接自计时器300传送到重启单元304处，而上述电压转换器306用于转换处理单元2所要输入的看门狗输入信号，若处理单元2输入的信号电压超过计时器300操作所使用的电压，则利用电压转换器306将电压调整降低后再输入给计时器300中断其计时。

本实施例除了可视需求设置重启时间外，还可记录看门狗电路3所监测到的重启事件。例如当重启单元304接收到溢出信号后时，除产生重启信号控制处理单元2重启的外，同时也产生一重启记录，该重启记录记录该重启单元304接收该溢出信号及产生该重启信号，并经由缓存器32通过总线传送重启记录到存储单元34加以存储，例如：将接收到溢出信号而产生重启信号的情况记录为“1”，而其它使重启单元304产生重启信号的情况下，重启记录记录为“0”；同时，存储单元34还存储处理单元2在逾时未送出看门狗输入信号而重启时的各种状态数据，例如当时产生的错误码(ErrorCode)，以供分析及除错(Debug)所用。

本实施例中所述触发重启单元304产生重启信号的其它情况，例如：根据使用者操作电脑系统1中一输入单元5，例如一重启按键，所产生的一手动重启信号(MR)；或是为了避免电压不稳或过低导致处理单元2的损坏，而利用监视模块30中的一电压比较单元308比较一参考电压与处理单元2的工作电压(Vcc)，当处理单元2的工作电压小于参考电压时，所发出的一电源保护信号。当重启单元304接收手动重启信号或电源保护信号而产生重启信号时，重启单元304同时产生记录为“0”的重启记录，并传送到存储单元34存储。

缓存器32暂存重启单元304产生的重启记录，并通过数据总线传送到存储单元34加以存储，用于供技术人员后续通过处理单元2读取存储单元34中的记录并加以分析、除错，而从重启记录中得知每一次的重启究竟因处理单元2逾时未对计时器300输入看门狗输入信号所产生，抑或是逾时输入以外的原因所造成。本实施例中的存储单元34可为一电子式可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。

此外，除了将重启记录存储在存储单元34中，等待技术人员读取及分析以外，本实施例在看门狗电路3还包括一输出控制单元36，电连接至存储单元34及看门狗电路3外部的输出单元4，在存储单元34接收到重启单元304接收溢出信号而产生重启信号的记录时，输出一控制信号以控制电脑系统1中的输出单元4，以指示出处理单元2因逾时未输入看门狗输入信号而重启的信息。例如在处理单元2未输入看门狗输入信号而重启时(例如重启记录为1时)，由LED等发光单元发光；而由于其它原因产生重启信号的情况时，输出控制单元36则控制发光单元不发光；则技术人员不需以后再读取存储单元34的记录，即可根据LED灯号的显示状态实时得知处理单元2重启的原因。上述控制输出单元4的方式为一举例说明，熟悉该项技艺的人员自可根据本例的说明进行类似的变化。

图2为本发明所提供的一种看门狗电路保存重启状态方法实施例的流程图，用于说明看门狗电路3达成记录处理单元2进行重启操作的状态的技术手段。首先由看门狗电路3产生一个指示重启处理单元2的信号后，执行步骤S601——发出一重启信号及一重启记录；所述指示重启处理单元2的信号如：根据使用者操作输入单元5而产生的手动重启信号。

处理单元2接收重启信号后，执行重启的操作，执行步骤S603——使处理单元2恢复到初始状态；使处理单元2从异常的运作状态中脱离，准备重新正常运行；接着，执行步骤S605——重启单元304也传送重启记录到一存储单元34存储，该存储单元34例如为一电子式可擦除可编程只读存储器，而存放在存储单元34中的重启记录可供技术人员后续通过处理单元2加以读取，并进行分析。

图3为本发明所提供的另一种看门狗电路保存重启状态方法实施例的流程图，说明本发明还可达成灵活设置重启时间的效果。本实施例首先由处理单元2指定一重启时间，通过缓存器32记录到计时控制单元302，在监视模块30启动显示操作时，执行步骤S701——将计时控制单元302记录的重启时间写入计时器300；执行步骤S703——让计时器300开始根据重启时间的长度计时。

计时器300计时的期间，执行步骤S705——会判断有无处理单元2发出的看门狗输入信号在重启时间届满前输入；以判别处理单元2是否正常运行：若处理单元2在重启时间未届满前输入看门狗输入信号，即会使计时器300中断计时，再根据重启时间的长度重新计算(返回步骤S703以下)；但若计时器300计算的重启时间已届满而无看门狗输入信号输入计时器300，执行步骤S707——计时器300会产生一溢出信号；并传送到重启单元304。

执行步骤S709——接着重启单元304接收溢出信号而产生一重启信号及一重启记录；其中重启信号用于控制处理单元2执行重启到初始状态的操作，而重启记录则记录该重启信号根据溢出信号而产生；执行步骤S711——重启单元304传送重启信号到处理单元2以控制其重启，并传送重启记录到存储单元34加以存储；以供技术人员读取存储单元34中的记录，而了解处理单元2重启的原因，详细的重启记录方式请参阅第一图所示的实施例中的说明。在本实施例中的存储单元34，除存储记录了重启单元304因接收溢出信号而产生重启信号的信息的重启记录外，同时也取得并存储重启单元304因接收溢出信号而发出重启信号当时，处理单元2产生的错误码等状态数据，以利技术人员依据更多的状态进行除错的工作。

最后，在存储单元34接收到上述重启记录时，执行步骤S713——由输出控制单元36输出一控制信号，控制看门狗电路3外部的一输出单元4输出，从而显示重启单元304因接收到溢出信号而产生重启信号的信息。例如控制LED等发光单元发光，则技术人员可在处理单元2重启时，立刻通过灯号的显示得知处理单元2发生重启的原因。

图4为本发明所提供的再另一种看门狗电路保存重启状态方法实施例的流程图，以电脑系统1的供电不稳定时，使处理单元2进行重启操作为例进行说明。本实施例由监视模块30中的一电压比较单元308，执行步骤S801——以一参考电压(例如2.2伏特)与处理单元2的工作电压进行比较；执行步骤S803——当处理单元2的工作电压小于参考电压时，代表当时供应给处理单元2的电源并不稳定或过低，此时发出一电源保护信号至重启单元304；执行步骤S805——让重启单元304根据电源保护信号的指示，产生重启信号及重启记录；执行步骤S807——由重启信号控制处理单元2执行重启，暂停处理单元2原本的运算程序、重新初始化，以避免处理单元2在供电不稳定的情形下继续执行一般的操作，最后产生损坏的问题，并将重启记录传送到存储单元34存储，以供后续分析。

综合上述各实施例所揭露的技术手段，已充分说明本发明可达成的功效包括：(一)可通过设置重启时间，还灵活地提供使用者依据操作电脑系统的需求，执行显示处理单元运作状态的功能；并且(二)提供记录曾执行的重启操作的状态，让技术人员可以根据记录对处理单元发生的异常状态进行分析，改善了现有仅能对处理单元行进重启操作、却无法留下状态作为参考的缺点。

前述所列举的项目仅为适用本发明的部分示例，并非用于限制本发明所适用的范围，如有其它符合本发明的精神与未实质改变本发明的技术手段者，皆属本发明所涵盖保护的范围。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种改变或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种可保存状态的看门狗电路，其特征在于，其包括：

一监视模块，包括：

一计时控制单元，记录一重启时间；

一计时器，根据该重启时间的长度计时，并于该重启时间届满时发出一溢出信号；其中，该计时控制单元将该重启时间写入该计时器；

一重启单元，根据该溢出信号以产生一重启信号及一重启记录，该重启单元传送该重启信号至连接于该看门狗电路的一处理单元，以控制该处理单元执行重启，该重启记录记录该重启单元产生的该重启信号；及

一电压比较单元，将该处理单元的工作电压与参考电压进行比较，并于工作电压小于该参考电压时发出一电源保护信号，该重启单元还接收该电源保护信号，以产生该重启信号；

所述可保存状态的看门狗电路还包括：

一存储单元，接收并存储该重启记录，以供该处理单元读取及分析该重启单元所发出的该重启信号。

2.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，该存储单元还存储该处理单元在该重启信号产生时的状态数据。

3.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，其中还包括：

一缓存器，接收该重启单元产生的该重启记录并传送至该存储单元，及传送该处理单元所输入的该重启时间至该计时控制单元加以记录。

4.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，该计时器接收该处理单元在该重启时间届满前所输入的一看门狗输入信号，并根据该看门狗输入信号重新计算该重启时间。

5.如权利要求4所述的看门狗电路，其特征在于，其中还包括：

一电压转换器，电连接于该计时器，转换该处理单元输入的该看门狗输入信号的电压为该计时器操作所需的电压，并传送至该计时器。

6.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，该计时控制单元接收该计时器所发出的该溢出信号，并传送至该重启单元。

7.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，其中还包括：

一输出控制单元，电连接至该存储单元及该看门狗电路外部的一输出单元，在该存储单元接收到该重启单元接收该溢出信号而产生的重启记录时，输出一控制信号，控制该输出单元输出该重启单元接收该溢出信号而产生重启信号的信息。

8.一种看门狗电路保存重启状态方法，其特征在于，其包括以下步骤：

写入一重启时间到一计时器；

根据该重启时间的长度计时；及

判断是否有一看门狗输入信号在该重启时间届满前输入该计时器，若有则重新计算该重启时间，若无则于该重启时间届满时产生一溢出信号，该溢出信号用于指示重启一处理单元；

该看门狗电路产生用于指示重启该处理单元的信号后，发出一重启信号及一重启记录；

传送该重启信号至该处理单元，控制该处理单元执行重启；及

存储该重启记录在一存储单元，以供自该存储单元读取及分析该重启信号的产生；

所述方法还包括步骤：

用于指示重启该处理单元的该信号，为一电源保护信号，该电源保护信号在该处理单元的工作电压与参考电压进行比较后，工作电压小于该参考电压时所发出。

9.如权利要求8所述的保存重启状态方法，其特征在于，该存储单元还存储该处理单元在该重启信号产生时的状态数据。

10.如权利要求8所述的保存重启状态方法，其特征在于，存储该重启记录在该存储单元的步骤后，还包括下述步骤：

在该存储单元接收到该溢出信号而产生的该重启记录时，输出一控制信号，用于控制一输出单元输出因该溢出信号而产生重启信号的信息。

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