CN105388886B - 一种仪器单片机工作监测电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仪器单片机工作监测电路及方法，包括主芯片和辅助芯片，在主芯片和辅助芯片之间至少有第一复位电路，所述第一复位电路的复位控制端连接辅助芯片的复位触发位，第一复位电路的输出端连接主芯片的复位端，所述主芯片与辅助芯片之间有数据通信连接。本发明具有：当仪器不是硬伤只是程序执行的过程中跑飞，利用此电路和方法可以实现单片机的自动复位，特别是当复位的程序中设置了取程序跑飞断点继续执行的命令，可以实现仪器的自动启动，提高了仪器运行的可靠性。

Description

一种仪器单片机工作监测电路及方法

技术领域

本发明涉及单片机复位，特别涉及一种仪器单片机工作监测电路及方法。

背景技术

目前许多仪器都会使用单片机进行控制，在有的情况下会出现单片机运行异常，例如环境的干扰；但单片机本身并没有损坏，只是需要认为干预进行复位，但如何避免此类现象的出现，人们对电路进行了深入的研究和改进，例如提高对环境的抗干扰能力等等，虽然此类现象大为减少，但还是避免不了会出现，其中芯片还由于复位电路在开机与瞬间低电压时的复位会有复位失败的现象出现，如何对此类现象进行监控，并且再出现此类问题时自动加以处理，需要找到更多的办法。

发明内容

本发明的目的是针对医疗输液泵控制器提出的一种仪器单片机工作监测电路及方法，通过增加一个辅助单片机，利用定期握手访问，以及双复位控制实现对主工作单片机的自动监测，一旦出现主芯片异常，会自动复位，回到正常工作的状态。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种仪器单片机工作监测电路，包括用于承担仪器正常运行的单片机芯片，称其为主芯片，其中，所述电路设置有一个用于监测所述主芯片工作的辅助单片机芯片，称为辅助芯片，在主芯片和辅助芯片之间至少有第一复位电路，所述第一复位电路的复位控制端连接辅助芯片的复位触发位，第一复位电路的复位输出端连接主芯片的复位端，所述主芯片与辅助芯片之间有数据通信连接。

方案进一步是：所述主芯片和所述辅助芯片分别设置有复位触发位和复位锁定位，在主芯片和辅助芯片之间还有第二复位电路，所述第一复位电路和第二复位电路分别有一个复位控制端和一个复位锁定端以及复位输出端，当复位锁定端有效时，复位电路无复位信号输出；在所述第一复位电路的复位控制端连接辅助芯片的复位触发位，第一复位电路的复位输出端连接主芯片的复位端的基础上，所述主芯片的复位锁定位连接第一复位电路的复位锁定端；所述主芯片的复位触发位连接第二复位电路的复位控制端，所述辅助芯片的复位锁定位连接第二复位电路的复位锁定端，所述第二复位电路的复位输出端连接辅助芯片的复位端；进而实现辅助芯片与主芯片的相互复位，并且：当辅助芯片复位主芯片时，将辅助芯片的复位端锁定禁止复位；当主芯片复位辅助芯片时，将主芯片的复位端锁定禁止复位。

方案进一步是：当主芯片和辅助芯片的复位端为“0”电位有效时，其特征在于，所述复位电路包括一个双输入与非门电路，双输入与非门电路的输出为复位电路的复位输出端，双输入与非门电路的两个输入端分别连接一个单输入与非门电路的输出端，其中一个单输入与非门电路的输入端是复位锁定端，另一个单输入与非门电路的输入端是复位控制端，所述的复位锁定端和复位控制端分别设置有抗干扰电容。

一种仪器单片机工作监测方法，是基于上述监测电路的方法，所述监测电路包括主芯片和用于监测所述主芯片工作的辅助芯片，所述主芯片与辅助芯片之间有数据通信连接，辅助芯片与主芯片设置有可相互复位的复位电路；其所述方法是：在主芯片和辅助芯片之间约定好一个相互之间的握手信号，所述主芯片和辅助芯片之间在每一个设定时间内进行一次相互握手，两个芯片同时判断在连续多个设定时间内是否有至少一次握手成功，如果有，则继续截取多个设定时间进行判断，如果没有，则没有问题的芯片通过复位电路发出一个复位信号，将握手不成功的芯片复位。

方案进一步是：在所述将握手不成功的芯片复位之前，所述没有问题的芯片先将自身的复位端锁定不被复位。

方案进一步是：当辅助芯片向主芯片发出复位信号时，辅助芯片同时通过一个蜂鸣器发出复位警告；当是主芯片向辅助芯片发出复位信号时，主芯片同时在连接的显示器上显示监控出现异常。

方案进一步是：所述设定的时间是通过编程事先设定的时间，至少是1秒钟；所述多个设定时间是通过编程事先设定的，至少是5个。

本发明的有益效果是：当仪器不是硬伤只是程序执行的过程中跑飞，利用此电路和方法可以实现单片机的自动复位，特别是当复位启动程序中设置了取程序跑飞断点继续执行的命令，可以实现仪器的自动启动，提高了仪器运行的可靠性，同时通过设置了两个单片机芯片相互监督，减少了开机以及突然低电压芯片复位失败的几率，提高了开机的可靠性；由于辅助芯片工作单一，因此只选用功能低的芯片即可担负此项工作，因此，成本低，但电路简单易行。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1为本发明单片机工作监测单芯片监测电路示意图；

图2为本发明单片机工作监测双芯片监测电路示意图；

图3为本发明复位电路示意图。

具体实施方式

实施例1:

一种仪器单片机工作监测电路，是针对医疗输液泵控制器提出的一种仪器单片机工作监测电路；如图1所示，包括用于承担仪器正常运行的单片机芯片，称其为主芯片1，当然还有围绕主芯片的医疗输液泵的控制电路，其中，为了对主芯片工作状态进行监测，所述电路设置有一个用于监测所述主芯片工作的辅助单片机芯片，称为辅助芯片2，在主芯片和辅助芯片之间至少有第一复位电路3，所述第一复位电路的复位控制端连接辅助芯片的复位触发位COL1，第一复位电路的复位输出端302连接主芯片的复位端RST1，所述主芯片与辅助芯片之间通过设置的主芯片串行口ATX1和辅助芯片串行口ATX2进行数据通信连接，复位端RST1是芯片自有的，复位触发位COL1是利用IO口设置。其中由于辅助芯片的工作只是单一的监测，比较简单，可以选用低端单片机芯片，节省费用。

实施例中，既然辅助芯片也是单片机，虽然工作简单、出现问题几率低，但为了更加可靠，可以用双复位的方式进一步提高可靠性，因此：如图2所示，所述主芯片设置有复位触发位COL4和复位锁定位COL3，所述辅助芯片设置有复位触发位COL1和复位锁定位COL2，在主芯片和辅助芯片之间还有第二复位电路4，所述第一复位电路3有一个复位控制端301和一个复位锁定端303以及复位输出端302，所述第二复位电路4也有一个复位控制端401和一个复位锁定端403以及复位输出端402，当复位锁定端有效时，复位电路无复位信号输出；所述主芯片的复位锁定位COL3连接第一复位电路的复位锁定端303，所述辅助芯片的复位触发位COL1连接第一复位电路的复位控制端301，第一复位电路的复位输出端302连接主芯片的复位端RST1；同时，所述主芯片的复位触发位COL4连接第二复位电路4的复位控制端401，所述辅助芯片的复位锁定位COL2连接第二复位电路4的复位锁定端403，所述第二复位电路4的复位输出端连402接辅助芯片的复位端RST2；进而实现辅助芯片与主芯片的相互复位，并且：当辅助芯片复位主芯片时，将辅助芯片的复位端锁定禁止复位；当主芯片复位辅助芯片时，将主芯片的复位端锁定禁止复位。

实施例中：当主芯片和辅助芯片的复位端为“0”电位有效时，如图3所示：所述复位电路包括一个双输入与非门电路5，双输入与非门电路的输出为复位电路的复位输出端，双输入与非门电路的两个输入端分别连接一个单输入与非门电路6和7的输出端，其中一个单输入与非门电路的输入端是复位锁定端，另一个单输入与非门电路的输入端是复位控制端，所述的复位锁定端和复位控制端分别设置有抗干扰电容C，同时还连接一个电阻R到电源VCC，用于静态下的初始高电位。

实施例2：

一种仪器单片机工作监测方法，是基于实施例1所述监测电路的方法，其中，如图2所示，所述监测电路包括主芯片和用于监测所述主芯片工作的辅助芯片，所述主芯片设置有复位触发位COL4和复位锁定位COL3，所述辅助芯片设置有复位触发位COL1和复位锁定位COL2，在主芯片和辅助芯片之间有第一复位电路3和第二复位电路4，所述第一复位电路3有一个复位控制端301和一个复位锁定端303以及复位输出端302，所述第二复位电路4也有一个复位控制端401和一个复位锁定端403以及复位输出端402，当复位锁定端有效时，复位电路无复位信号输出；所述主芯片的复位锁定位COL3连接第一复位电路的复位锁定端303，所述辅助芯片的复位触发位COL1连接第一复位电路的复位控制端301，第一复位电路的复位输出端302连接主芯片的复位端RST1；同时，所述主芯片的复位触发位COL4连接第二复位电路4的复位控制端401，所述辅助芯片的复位锁定位COL2连接第二复位电路4的复位锁定端403，所述第二复位电路4的复位输出端连402接辅助芯片的复位端RST2；进而实现辅助芯片与主芯片的相互复位，并且：当辅助芯片复位主芯片时，将辅助芯片的复位端锁定禁止复位；当主芯片复位辅助芯片时，将主芯片的复位端锁定禁止复位。

所述方法是：主芯片和辅助芯片约定好一个相互之间的握手信号，其中，所述主芯片和辅助芯片之间在每一个设定时间内进行一次相互握手，两个芯片同时判断在连续多个设定时间内是否有至少一次握手成功，如果有，则继续截取多个设定时间进行每一个设定时间内是否有握手的判断，如果没有，则没有问题的芯片（发出握手信号但没有收到回复信号的芯片）通过与该芯片复位触发位连接的第一复位电路或第二复位电路发出一个复位信号，将握手不成功的芯片复位。其中的所述设定的时间是通过编程事先设定的时间，至少是1秒钟；所述多个设定时间是通过编程事先设定的，至少是5个。

实施例中，所述方进一步包括：在所述将握手不成功的芯片复位之前，所述没有问题的芯片先将自身的复位端锁定不被复位。

实施例中：当辅助芯片向主芯片发出复位信号时，辅助芯片同时通过一个蜂鸣器发出复位警告；当是主芯片向辅助芯片发出复位信号时，主芯片同时在连接的显示器上显示监控出现异常。

在双单片机系统中，两个单片机进行数据通信时，若其中一方出现程序跑飞状况，则系统不能正常运行，所以需要一种复位方案，在不方便进行手动复位的时候，上述方法系统就可以自行复位，即两个单片机之间相互复位。

上述实施例中复位电路是由与非门构成的逻辑电路，前端的电阻起到上拉作用，在单片机引脚没有输出状态时，给一个高电平。电容起到滤波去干扰的作用。

一个运行实例，参见图2和图3：

1、单片机主芯片开机后，将COL4=1，COL3=0，每隔1s给单片机辅助芯片发送数据。

2、单片机辅助芯片上电上后，将COL2=0，COL1=1，接收到单片机发来的数据后，将其回传到单片机A。

3、单片机主芯片和单片机辅助芯，每隔5s钟检测一下各自是否接收到过数据，如果没有就将对方复位。

4、主芯片复位辅助芯片时，先将COL3=0，这样主芯片RST1脚一直为高，不会受到辅助芯片复位的影响。再将COL4置低1s，复位单片机辅助芯片。同理，辅助芯片复位主芯片时，先将COL2=0，这样RST2脚一直为高，不会受到主芯片复位的影响。再将COL1置低1s，复位单片机主芯片。

Claims (5)

1.一种仪器单片机工作监测电路，包括用于承担仪器正常运行的单片机芯片，称其为主芯片，其特征在于，所述电路设置有一个用于监测所述主芯片工作的辅助单片机芯片，称为辅助芯片，在主芯片和辅助芯片之间至少有第一复位电路，所述第一复位电路的复位控制端连接辅助芯片的复位触发位，第一复位电路的复位输出端连接主芯片的复位端，所述主芯片与辅助芯片之间有数据通信连接；

所述主芯片和所述辅助芯片分别设置有复位触发位和复位锁定位，在主芯片和辅助芯片之间还有第二复位电路，所述第一复位电路和第二复位电路分别有一个复位控制端和一个复位锁定端以及复位输出端，当复位锁定端有效时，复位电路无复位信号输出；在所述第一复位电路的复位控制端连接辅助芯片的复位触发位，第一复位电路的复位输出端连接主芯片的复位端的基础上，所述主芯片的复位锁定位连接第一复位电路的复位锁定端；所述主芯片的复位触发位连接第二复位电路的复位控制端，所述辅助芯片的复位锁定位连接第二复位电路的复位锁定端，所述第二复位电路的复位输出端连接辅助芯片的复位端；进而实现辅助芯片与主芯片的相互复位，并且：当辅助芯片复位主芯片时，将辅助芯片的复位端锁定禁止复位；当主芯片复位辅助芯片时，将主芯片的复位端锁定禁止复位。

2.根据权利要求1所述的监测电路，当主芯片和辅助芯片的复位端为“0”电位有效时，其特征在于，所述第一和第二复位电路分别包括一个双输入与非门电路，双输入与非门电路的输出为复位电路的复位输出端，双输入与非门电路的两个输入端分别连接一个单输入与非门电路的输出端，其中一个单输入与非门电路的输入端是第一或第二复位电路的复位锁定端，另一个单输入与非门电路的输入端是第一或第二复位电路的复位控制端，所述的复位锁定端和复位控制端分别设置有抗干扰电容。

3.一种仪器单片机工作监测方法，是基于权利要求1或权利要求2所述监测电路的方法，所述监测电路包括主芯片和用于监测所述主芯片工作的辅助芯片，所述主芯片与辅助芯片之间有数据通信连接，辅助芯片与主芯片设置有可相互复位的复位电路；其特征在于，所述方法是：在主芯片和辅助芯片之间约定好一个相互之间的握手信号，所述主芯片和辅助芯片之间在每一个设定时间内进行一次相互握手，两个芯片同时判断在连续多个设定时间内是否有至少一次握手成功，如果有，则继续截取多个设定时间进行判断，如果没有，则没有问题的芯片即：发出握手信号但没有收到回复信号的芯片通过复位电路发出一个复位信号，将握手不成功的芯片复位；

在所述将握手不成功的芯片复位之前，所述没有问题的芯片先将自身的复位端锁定不被复位。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当辅助芯片向主芯片发出复位信号时，辅助芯片同时通过一个蜂鸣器发出复位警告；当是主芯片向辅助芯片发出复位信号时，主芯片同时在连接的显示器上显示监控出现异常。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设定的时间是通过编程事先设定的时间，至少是1秒钟；所述多个设定时间是通过编程事先设定的，至少是5个。