CN108415791A - 一种看门狗电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种看门狗电路，包括看门狗模块和微处理器，在所述看门狗模块和微处理器间加入三态门芯片，所述三态门芯片的控制使能端与微处理器的使能输出端连接；所述三态门芯片的输入端与所述看门狗模块的喂狗输出端连接，所述三态门芯片的输出端与所述看门狗模块的手动复位端连接，解决了微处理器启动过程中由看门狗引起的反复复位的问题。

Description

一种看门狗电路及控制方法

技术领域

本发明属于信号控制与处理的技术领域，特别涉及一种看门狗电路及控制方法。

背景技术

在计算机、通信、自动化等领域中通常会使用看门狗电路，作用是保证电子设备CPU程序死机时能够自动复位正常。其基本原理是，CPU程序死机后，CPU不会对看门狗电路进行定期的清零（俗称喂狗），在超过一定时间后看门狗电路将对电子设备进行复位。

目前，看门狗电路一般采用单独的看门狗芯片，如MAX706等。图1为现有技术中的看门狗复位电路原理图。如图1所示，看门狗电路的工作过程：当微处理器上电时，看门狗芯片从RESET管脚输出200ms左右的复位信号，从而实现系统上电复位功能。上电复位后，看门狗芯片内部的定时器开始计时，一般定时器的周期为1.6秒，如果其喂狗输入WDI管脚在1.6秒内接收到微处理器发出的清狗信号，则看门狗内部定时器清零；如果超过1.6秒，WDI管脚的信号没有变化的话，则看门狗芯片内部定时器溢出，在看门狗芯片的喂狗输出WDO管脚输出低电平，WDO管脚连接到看门狗芯片的手动复位管脚MR，因此触发看门狗芯片的RESET管脚输出复位信号。通过该复位信号将微处理器复位。

上述看门狗电路的缺点是看门狗芯片的定时器的周期固定，必须保证喂狗信号小于该时间周期。然而，随着电子产品处理功能的增多，CPU启动的时间也越来越长，在微处理器初始化的时间内，往往无法在看门狗规定的时间内去喂狗，如果不对这种情况处理，就会导致微处理器在初始化期间内被看门狗芯片反复复位，使微处理器不能完成初始化。

现有技术中的解决技术方案都需要较为复杂的逻辑器件，增加了PCB布线。

因此，需要对现有技术中的看门狗电路进行改进，以防止微处理器在初始化期间内来不及喂狗而导致进入复位死循环。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种看门狗电路及控制方法，通过简单的电路结构对看门狗芯片进行控制，解决了微处理器启动过程中由看门狗引起的反复复位的问题。

根据上述发明目的，本发明提供一种看门狗电路，包括看门狗模块和微处理器，在所述看门狗模块和微处理器间加入一三态门芯片，所述三态门芯片的控制使能端与微处理器的使能输出端连接；所述三态门芯片的输入端与所述看门狗模块的喂狗输出端连接，所述三态门芯片的输出端与所述看门狗模块的手动复位端连接。

优选地，所述看门狗电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述三态门芯片的控制使能端连接，另一端接地。

优选地，所述看门狗电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述看门狗模块的手动复位端连接，一端接外界输入电平。

优选地，所述看门狗电路还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述看门狗模块的复位输出端连接，一端接外界输入电平。

根据上述发明目的，本发明提供一种如上所述的看门狗电路控制方法，所述方法包括：

当微处理器启动时，微处理器输出第一使能信号至三态门芯片，以使所述三态门芯片输出高阻态至看门狗模块，来禁止所述看门狗模块对所述微处理器的看门狗功能；

当微处理器启动成功后，所述微处理器输出第二使能信号至所述三态门芯片，以使所述三态门芯片将接收的所述微处理器输出的喂狗输出信号发送至所述看门狗模块，并启动所述看门狗模块的看门狗功能。

优选地，所述第一使能信号为高阻态信号，所述第二使能信号为高电平信号。

优选地，所述方法还包括：

当所述看门狗模块内部计时溢出时，所述三态门芯片输出一低电平信号至所述看门狗模块，所述看门狗模块输出复位信号所述微处理器。

与现有技术相比，本发明提供的看门狗电路及控制方法，具有以下有益效果：通过在看门狗模块和微处理器之间加入三态门芯片，当微处理器启动时通过三态门芯片屏蔽看门狗功能，解决了微处理器启动过程中由看门狗引起的反复复位的问题，当微处理器启动完成后，通过三态门芯片启动看门狗功能，并当微处理器挂起或者死机时，三态门芯片控制看门狗模块输出复位信号至微处理器，对微处理器进行复位；该电路结构简单，易实现，降低了PCB板卡布线的难度。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种看门狗电路及控制方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是现有技术的看门狗电路的示意图；

图2是本发明一种看门狗电路的组成结构示意图；

图3是本发明一具体实施例的看门狗电路的电路图；

图4是本发明一种看门狗电路控制方法的流程图。

附图标记：

R3.第一电阻，R1.第二电阻，R3.第一电阻，3.3V.外界输入电平。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，一种看门狗电路，包括看门狗模块20和微处理器21，在所述看门狗模块20和微处理器21间加入一三态门芯片22，所述三态门芯片22的控制使能端与微处理器21的使能输出端连接；所述三态门芯片22的输入端与所述看门狗模块20的喂狗输出端连接；所述三态门芯片22的输出端与所述看门狗模块20的手动复位端连接。

看门狗电路包括看门狗模块20、微处理器21和三态门芯片22。所述看门狗模块20的喂狗输入端与所述处理器的喂狗信号端连接。所述看门狗模块20的复位输出端与所述微处理器21的复位输入端连接。所述三态门芯片22的控制使能端与微处理器21的使能输出端连接；所述三态门芯片22的输入端与所述看门狗模块20的喂狗输出端连接；所述三态门芯片22的输出端与所述看门狗模块20的手动复位端连接。

所述三态门芯片22的控制使能端为高电平时，输出端的逻辑电平信号与输入端的逻辑电平信号相同。当所述三态门芯片22的控制使能端为低电平时，输出端的逻辑电平信号为高阻态。

本发明的一具体实施例，所述看门狗电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述三态门芯片的控制使能端连接，另一端接地。

具体地，如图3所示。U1为三态门芯片SN74LVC1G126DRLR。U2为看门狗模块。所述微处理器的使能信号输出端CPU_WTD_EN与U1的控制使能端（ OE端）连接，微处理器的喂狗信号端CPU_WDI与看门狗模块U2 的喂狗输入端WDI连接，微处理器的复位输入端CPU_Reset与看门狗模块U2的复位输出端RESET连接。所述三态门芯片U1的输入端A与所述看门狗模块U2的喂狗输出端WDO连接。三态门芯片U1的输出端Y与所述看门狗模块U2的手动复位端MR连接。所述第一电阻R3的一端与所述三态门芯片的控制使能端（OE端）连接，另一端接地。所述第一电阻R3为弱下拉电阻，通过所述第一电阻R3下拉，提供一低电平信号给所述三态门芯片的控制使能端（OE端），给所述控制使能端OE端提供一个初始状态逻辑电平。

当微处理器启动的时候，微处理器21的I/O端口是高阻态状态。因而微处理器21的使能输出端是高阻态状态。三态门芯片22的控制使能端处于高阻态。三态门芯片22的控制使能端在第一电阻R3的下拉作用下，使三态门芯片22的控制使能端输入为低电平，因此其输出端的逻辑电平信号为高阻态，使所述看门狗模块20的手动复位端输入为高阻态，即所述手动复位端没有复位信号，所述看门狗模块20不能输出复位信号至微处理器，即屏蔽了看门狗模块20的看门狗功能。因此即使看门狗模块的内部计时器溢出，看门狗模块的喂狗输出端输出信号至所述三态门芯片，也不会导致看门狗模块输出复位信号至微处理器。

当微处理器启动完成后，所述微处理器21的使能输出端输出高电平信号至所述三态门芯片22，所述三态门芯片22的控制使能端为高电平。当所述三态门芯片22的控制使能端为高电平时，其输出端的逻辑电平信号与输入端的逻辑电平信号相同，而三态门芯片22的输入端与所述看门狗模块20的喂狗输出端连接。当微处理器启动完成后，看门狗模块20的喂狗输出端输出高电平，所述看门狗模块20的看门狗功能开启。当微处理器挂起或者死机时，所述微处理器21停止给看门狗模块20喂狗，导致看门狗模块20的计数器溢出，所述喂狗输出端输出一低电平信号，由于所述三态门芯片22处于导通状态，其输出端输出一低电平信号至所述手动复位端，所述看门狗模块20获取到该低电平信号后，看门狗模块20的复位输出端输出复位信号至微处理器的复位端，对所述微处理器执行复位动作。在微处理器复位过程中，所述使能信号输出端处于高阻态状态，屏蔽看门狗功能。当微处理器复位完成并正常工作后，看门狗功能开启。

本发明的一具体实施例，所述看门狗电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述看门狗模块的手动复位端连接，一端接外界输入电平。如图3所示，所述第二电阻R1的一端与所述手动复位端连接，一端接入外界输入电平3.3V，给R1提供一上拉电平。当微处理器启动时，看门狗模块U2的手动复位端MR输入为高阻态时，通过第二电阻R1给所述手动复位端提供一高电平信号，防止看门狗模块的复位输出端输出复位信号至微处理器，防止微处理器处于不稳定的状态。

本发明的一具体实施例，所述看门狗电路还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述看门狗模块的复位输出端连接，一端接外界输入电平。如图3所示，所述第三电阻R2的一端与所述复位输出端RESET连接，一端接外界输入电平3.3V，给R2提供一上拉电平。当微处理器启动未完成时，通过第三电阻R2给所述复位输出端RESET提供一高电平信号，防止看门狗模块的复位输出端误输出复位信号至微处理器，防止微处理器处于不稳定的状态。

通过该技术方案，通过在看门狗模块的喂狗输出端与手动复位端之间加入三态门芯片，当微处理器启动时通过三态门芯片屏蔽看门狗功能，解决了微处理器启动过程中由看门狗引起的反复复位的问题，当微处理器启动完成后，通过三态门芯片启动看门狗功能，并当微处理器挂起或者死机时，三态门芯片控制看门狗模块输出复位信号至微处理器，对微处理器进行复位；该电路结构简单，易实现，降低了PCB板卡布线的难度。

如图4所示，一种看门狗电路控制方法，所述方法包括：

S401、当微处理器启动时，微处理器输出第一使能信号至三态门芯片，以使所述三态门芯片输出高阻态至看门狗模块，来禁止所述看门狗模块对所述微处理器的看门狗功能；

S402、当微处理器启动完成后，所述微处理器输出第二使能信号至所述三态门芯片，以使所述三态门芯片将接收的所述微处理器输出的喂狗输出信号发送至所述看门狗模块，并启动所述看门狗模块的看门狗功能。

看门狗电路包括看门狗模块、微处理器和三态门芯片。所述看门狗模块的喂狗输入端与所述微处理器的喂狗输出端连接。所述看门狗模块的复位输出端与所述微处理器的复位输入端连接。所述三态门芯片的控制使能端与微处理器的使能输出端连接；所述三态门芯片的输入端与所述看门狗模块的喂狗输出端连接；所述三态门芯片的输出端与所述看门狗模块的手动复位端连接。

当微处理器启动时，微处理器输出第一使能信号至三态门芯片，第一使能信号为高阻态信号，以使所述三态门芯片输出高阻态至看门狗模块，来禁止所述看门狗模块对所述微处理器的看门狗功能。

当微处理器启动成功后，所述微处理器输出第二使能信号至所述三态门芯片。所述第二使能信号为高电平信号，所述三态门芯片的控制使能端输入为高电平信号，所述三态门芯片将接收的所述微处理器输出的喂狗输出信号发送至所述看门狗模块，并启动所述看门狗模块的看门狗功能。

当微处理器挂起或者死机时，所述微处理器停止给看门狗模块喂狗，导致看门狗模块的计数器溢出，所述喂狗输出端输出一低电平信号至所述手动复位端，所述看门狗模块获取到该低电平信号后，看门狗模块输出复位信号至微处理器，对所述微处理器执行复位动作。在微处理器复位过程中，所述使能信号输出端处于高阻态状态，屏蔽看门狗功能。当微处理器复位完成并正常工作后，看门狗功能开启。

综上所述，本发明通过简单的电路结构对看门狗芯片进行控制，解决了微处理器启动过程中由看门狗引起的反复复位的问题。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种看门狗电路，包括看门狗模块和微处理器，其特征在于，在所述看门狗模块和微处理器间加入一三态门芯片，所述三态门芯片的控制使能端与微处理器的使能输出端连接；所述三态门芯片的输入端与所述看门狗模块的喂狗输出端连接，所述三态门芯片的输出端与所述看门狗模块的手动复位端连接。

2.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，所述看门狗电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述三态门芯片的控制使能端连接，另一端接地。

3.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，所述看门狗电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述看门狗模块的手动复位端连接，一端接外界输入电平。

4.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，所述看门狗电路还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述看门狗模块的复位输出端连接，一端接外界输入电平。

5.一种如权利要求1所述的看门狗电路控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当微处理器启动时，微处理器输出第一使能信号至三态门芯片，以使所述三态门芯片输出高阻态至看门狗模块，来禁止所述看门狗模块对所述微处理器的看门狗功能；

当微处理器启动成功后，所述微处理器输出第二使能信号至所述三态门芯片，以使所述三态门芯片将接收的所述微处理器输出的喂狗输出信号发送至所述看门狗模块，并启动所述看门狗模块的看门狗功能。

6.如权利要求5所述的看门狗电路控制方法，其特征在于，所述第一使能信号为高阻态信号，所述第二使能信号为高电平信号。

7.如权利要求5所述的看门狗电路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述看门狗模块内部计时溢出时，所述三态门芯片输出一低电平信号至所述看门狗模块，所述看门狗模块输出复位信号所述微处理器。