CN104461755A - 一种有限次复位看门狗电路及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有限次复位看门狗电路及实现方法，使用可编程逻辑器件EPLD，在可编程逻辑器件EPLD内部实现逻辑电路，逻辑电路包括1个4位减计数器、1个8位减计数器，缓冲器和反相器，外加1个有源晶振、1个MOS管、3个RC延时电路、1个可控硅和若干电阻；通过改变R和C的值可以改变RC延迟的时间长度；R1、C1组成的RC延迟电路RC1产生10mS延迟；R2、C2组成的RC延迟电路RC2产生15mS延迟；R3、C3组成的RC延迟电路RC3产生10mS延迟；本发明具有可通过硬件配置电阻限制复位次数的功能，不依赖软件配置，可以在实现看门狗功能的同时进行有限次复位，既保持了对软件异常的复位功能，又防止了因不可复位异常导致系统反复重启，增加了整个系统运行的可靠性。

Description

一种有限次复位看门狗电路及实现方法

技术领域

本发明涉及电子电路，特别涉及一种有限次复位看门狗电路及实现方法 。

背景技术

目前电子领域使用的看门狗功能单一，只机械地在超时后输出复位信号。在实际应用中，有时需要限制看门狗复位次数，以保护整个系统工作的可靠性、连续性。比如在通信领域，很多重要的设备都采用双机主从备份的方式，一旦主机出现故障，从机会切换成主机，如果因为硬件损坏等不可修复故障，导致其中一个设备反复复位，可能会引起不停的主从切换，使整个系统长时间处于切换状态，影响系统运行。

而目前文献中尚未见到有效的解决办法，如何解决这个问题就成为了本技术领域的技术人员所要研究和解决的课题。

发明内容

本发明的目的就是为克服现有技术的不足，针对上述题，提供一种看门狗电路及实现方法 。

本方案旨在采用一种可靠的方式限制看门狗复位的次数，当超过限定的次数仍出现看门狗复位，则认为已经无法通过复位修复故障，进而切断设备供电，不再尝试重启。

本发明是通过这样的技术方案实现的：一种有限次复位看门狗电路，其特征在于，使用可编程逻辑器件EPLD，在可编程逻辑器件EPLD内部实现逻辑电路，逻辑电路包括1个4位减计数器、1个8位减计数器，缓冲器和反相器，外加1个有源晶振、1个MOS管、3个RC延时电路、1个可控硅和若干电阻；

过改变R和C的值可以改变RC延迟的时间长度；R1、C1组成的RC延迟电路RC1产生10mS延迟；R2、C2组成的RC延迟电路RC2产生15mS延迟；R3、C3组成的RC延迟电路RC3产生10mS延迟；

被保护电路需要具有可以产生喂狗信号WD的输出端口和可以被外部低电平复位的外部复位输入端口RESET；

可控硅D4的输入端接外部供电电源VDD，输出端接被保护电路和有源晶振的电源VDD_safe；

8位计数器U1作为看门狗超时计数器，U1的计数时钟输入端Ck连接外部晶振时钟；RESET连接外部延迟电路RC1；U/D端置0选择减计数模式；A-H端口连接8根外部输入脚，用于设置8位2进制的喂狗时间；Load端连接外部延迟电路RC2；Carry out端口连接到U2的计数时钟输入端Ck，同时通过反相器D2反向后输出到被保护电路的reset端口，在此线路上有RC延迟电路RC3；

4位计数器U2作为复位次数计数器，U2的计数时钟输入端Ck连接U1的Carry out端口；RESET连接外部延迟电路RC1；U/D端置0选择减计数模式；A-D端口连接4根外部输入脚，用于设置4位2进制的复位次数限制；Load端连接外部延迟电路RC2；Carry out端口连接到反相器D1，反向后输出到可控硅D4使能端口；

被保护电路的WD端连接在延迟电路RC1上，并连接了EPLD内部的U1、U2的reset端口，同时通过反相器D3产生反向信号，经过外部的RC2延迟后返回EPLD，驱动了U1、U2的Load端口。

所述的一种有限次复位看门狗电路的实现方法，其特征是，在其内部通过计数器实现看门狗功能，配合计数器和外部配置电阻，实现对看门狗复位次数的硬件限制，防止看门狗无限次重启系统，造成系统运行异常

具体工作步骤如下：

步骤1、VDD上电后，EPLD上电，RC1和RC2产生延迟，生成上电时序，首先RC1低后变高，复位U1、U2，然后RC2低变高将“喂狗时间”和“复位次数限制”分别加载到U1、U2的初始值中；

步骤2、U2被复位，Carry out脚输出低电平，经D1反向后变成高电平输出到D4使能端，D4导通，VDD_safe得电，被保护电路和晶振上电，U1开始记录晶振产生的时钟，开始计时；

步骤3、由于RC3的延迟作用，被保护电路的RESET端口得到低电平，被复位，开始工作；

步骤4、被保护电路正常工作时，在U1将“喂狗时间”值减为0之前发起喂狗信号，WD输出低电平跳变，将复位U1和U2，经过D3驱动和RC2延迟后将“喂狗时间”和“复位次数限制”分别加载到U1、U2的初始值中，原理同步骤1，两个计数器重新开始计数，循环往复；

步骤5、如果被保护电路异常，WD不变化U1减计数将预设值减为0后，U1的Carry out输出高电平，经D2反向后产生低电平，复位被保护电路部分；同时，U1的Carry out还驱动U2的Ck信号，U2计数减1；

步骤6、如果复位成功，被保护电路下次输出喂狗信号WD时将重复步骤4的动作；如果复位后被保护电路仍然异常，则重复步骤5，U2再减1；

步骤7、当U2值减为0，U2的Carry out输出高电平，经D1反向后产生低电平输出到可控硅D4的使能端，可控硅关断，VDD_safe断电，被保护电路断电；此时由于晶振也断电，EPLD不再动作，VDD_safe保持断电，达到设计目的；

步骤8、给VDD重新上电，则整个电路复位，从步骤1开始重新进行。

本发明的有益效果：采用本方法实现的看门狗电路，具有可通过硬件配置电阻限制复位次数的功能，不依赖软件配置，可以在实现看门狗功能的同时进行有限次复位，既保持了对软件异常的复位功能，又防止了因不可复位异常导致系统反复重启，增加了整个系统运行的可靠性。

附图说明

图1、有限次复位看门狗电路图。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明：

如图1所示，一种有限次复位看门狗电路，其特征在于，使用可编程逻辑器件EPLD，在可编程逻辑器件EPLD内部实现逻辑电路，逻辑电路包括1个4位减计数器、1个8位减计数器，缓冲器和反相器，外加1个有源晶振、1个MOS管、3个RC延时电路、1个可控硅和若干电阻；

过改变R和C的值可以改变RC延迟的时间长度；R1、C1组成的RC延迟电路RC1产生10mS延迟；R2、C2组成的RC延迟电路RC2产生15mS延迟；R3、C3组成的RC延迟电路RC3产生10mS延迟；

被保护电路需要具有可以产生喂狗信号WD的输出端口和可以被外部低电平复位的外部复位输入端口RESET；

可控硅D4的输入端接外部供电电源VDD，输出端接被保护电路和有源晶振的电源VDD_safe；

8位计数器U1作为看门狗超时计数器，U1的计数时钟输入端Ck连接外部晶振时钟；RESET连接外部延迟电路RC1；U/D端置0选择减计数模式；A-H端口连接8根外部输入脚，用于设置8位2进制的喂狗时间；Load端连接外部延迟电路RC2；Carry out端口连接到U2的计数时钟输入端Ck，同时通过反相器D2反向后输出到被保护电路的reset端口，在此线路上有RC延迟电路RC3；

4位计数器U2作为复位次数计数器，U2的计数时钟输入端Ck连接U1的Carry out端口；RESET连接外部延迟电路RC1；U/D端置0选择减计数模式；A-D端口连接4根外部输入脚，用于设置4位2进制的复位次数限制；Load端连接外部延迟电路RC2；Carry out端口连接到反相器D1，反向后输出到可控硅D4使能端口；

被保护电路的WD端连接在延迟电路RC1上，连接了EPLD内部的U1、U2的reset端口，同时通过反相器D3产生反向信号，经过外部的RC2延迟后返回EPLD，驱动了U1、U2的Load端口。

根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。

Claims (2)

1. 一种有限次复位看门狗电路，其特征在于，使用可编程逻辑器件EPLD，在可编程逻辑器件EPLD内部实现逻辑电路，逻辑电路包括1个4位减计数器、1个8位减计数器，缓冲器和反相器，外加1个有源晶振、1个MOS管、3个RC延时电路、1个可控硅和若干电阻；

过改变R和C的值可以改变RC延迟的时间长度；R1、C1组成的RC延迟电路RC1产生10mS延迟；R2、C2组成的RC延迟电路RC2产生15mS延迟；R3、C3组成的RC延迟电路RC3产生10mS延迟；

被保护电路需要具有可以产生喂狗信号WD的输出端口和可以被外部低电平复位的外部复位输入端口RESET；

可控硅D4的输入端接外部供电电源VDD，输出端接被保护电路和有源晶振的电源VDD_safe；

8位计数器U1作为看门狗超时计数器，U1的计数时钟输入端Ck连接外部晶振时钟；RESET连接外部延迟电路RC1；U/D端置0选择减计数模式；A-H端口连接8根外部输入脚，用于设置8位2进制的喂狗时间；Load端连接外部延迟电路RC2；Carry out端口连接到U2的计数时钟输入端Ck，同时通过反相器D2反向后输出到被保护电路的reset端口，在此线路上有RC延迟电路RC3；

4位计数器U2作为复位次数计数器，U2的计数时钟输入端Ck连接U1的Carry out端口；RESET连接外部延迟电路RC1；U/D端置0选择减计数模式；A-D端口连接4根外部输入脚，用于设置4位2进制的复位次数限制；Load端连接外部延迟电路RC2；Carry out端口连接到反相器D1，反向后输出到可控硅D4使能端口；

被保护电路的WD端连接在延迟电路RC1上，并连接了EPLD内部的U1、U2的reset端口，同时通过反相器D3产生反向信号，经过外部的RC2延迟后返回EPLD，驱动了U1、U2的Load端口。

2.如权利要求1所述的一种有限次复位看门狗电路的实现方法，其特征是，在其内部通过计数器实现看门狗功能，配合计数器和外部配置电阻，实现对看门狗复位次数的硬件限制，防止看门狗无限次重启系统，造成系统运行异常

具体工作步骤如下：

步骤1、VDD上电后，EPLD上电，RC1和RC2产生延迟，生成上电时序，首先RC1低后变高，复位U1、U2，然后RC2低变高将“喂狗时间”和“复位次数限制”分别加载到U1、U2的初始值中；

步骤2、U2被复位，Carry out脚输出低电平，经D1反向后变成高电平输出到D4使能端，D4导通，VDD_safe得电，被保护电路和晶振上电，U1开始记录晶振产生的时钟，开始计时；

步骤3、由于RC3的延迟作用，被保护电路的RESET端口得到低电平，被复位，开始工作；

步骤4、被保护电路正常工作时，在U1将“喂狗时间”值减为0之前发起喂狗信号，WD输出低电平跳变，将复位U1和U2，经过D3驱动和RC2延迟后将“喂狗时间”和“复位次数限制”分别加载到U1、U2的初始值中，原理同步骤1，两个计数器重新开始计数，循环往复；

步骤5、如果被保护电路异常，WD不变化U1减计数将预设值减为0后，U1的Carry out输出高电平，经D2反向后产生低电平，复位被保护电路部分；同时，U1的Carry out还驱动U2的Ck信号，U2计数减1；

步骤6、如果复位成功，被保护电路下次输出喂狗信号WD时将重复步骤4的动作；如果复位后被保护电路仍然异常，则重复步骤5，U2再减1；

步骤7、当U2值减为0，U2的Carry out输出高电平，经D1反向后产生低电平输出到可控硅D4的使能端，可控硅关断，VDD_safe断电，被保护电路断电；此时由于晶振也断电，EPLD不再动作，VDD_safe保持断电，达到设计目的；

步骤8、给VDD重新上电，则整个电路复位，从步骤1开始重新进行。