CN112000505A - 一种分时段可靠的看门狗电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分时段可靠的看门狗电路及其控制方法，一方面，本发明提供了一种分时段可靠的看门狗电路，包括处理器和与处理器信号连接的看门狗，还包括同步输出定时器和定时器周期配置模块；所述同步输出定时器的定时器溢出信号输出端和看门狗超时信号输出端分别通过一逻辑门模块与一三态门开关信号连接形成监控周期切换控制电路，所述同步输出定时器同步信号输出端通过一触发保持电路与三态门开关的使能端连接，所述三态门开关的输出端分别与触发保持电路复位端和看门狗复位端连接。另一方面，本发明一种分时段可靠的看门狗电路控制方法。通过本发明能够有效增强系统电路的稳定性，节省资源，提高控制的灵活性。
Description
技术领域
本发明属于嵌入式电子通信领域，尤其涉及一种分时段可靠的看门狗电路，还涉及一种分时段可靠的看门狗电路控制方法。
背景技术
嵌入式领域中，处理器的稳定性通常需要外围电路监控，大多数的做法是在电路中处理器的外围电路中增加看门狗电路。所以看门狗定时器是经常用于检测微处理器是否异常的外围设备，经设置之后的看门狗定时器进行给定周期性地监测微处理器给的信号，如果看门狗收不到处理器给的触发信号，则认为微处理器工作软件或硬件上异常，并在超出定时时间后强制复位微处理电路。
目前，看门狗分内置看门狗和外置电路硬件看门狗，大多数电路采用外接硬件看门狗电路。外接硬件看门狗需要周期性的去喂狗，需要软件及时控制。现在的看门狗电路定时周期固定，一般在几百毫秒至几秒之间，在用户应用任务实时性要求严格的嵌入式系统中和多任务系统中，软件要短间隔并且要准时反应喂狗，难度比较大；部分复杂程序还需求能够灵活处理看门狗定时周期。现有的另外的办法是，采用额外GPIO口去控制有解锁码的看门狗电路，具体在微处理器运行其他实时程序前或上电启动时，关闭这个看门狗输出或阻塞看门狗的输出信号，这种办法不仅占用硬件GPIO资源，为了特定原因或启动等待而关闭看门狗，在遇到软件跑飞后不能自复位恢复，是存在严重的隐患。因此，目前看门狗电路控制方式还需要改进设计。
即便前人已提出用双周期定时器把它们用作看门狗定时器的时间，办法是把两个定时器用作第一看门狗周期及第二看门狗周期，需要双时钟信号给双定时器，或者1个定时器选择接两个特殊寄存器。定时器无同步输出信号，另外第一个定时器复位启动时，切换第一个定时器到第二个定时器也需要状态机触发器控制开关输出复位的信号，在此之后第一个定时器无法在复位前继续工作，从而无法实现复位前循环切换第一看门狗和第二看门狗，从而急需新的设计满足使用需要。
发明内容
本发明的目的一为提供一种分时段可靠的看门狗电路，能够有效增强系统电路的稳定性，节省资源，提高控制的灵活性。
本发明的目的二为提供上述电路的一种控制方法。
为实现目的一，本发明提供了一种分时段可靠的看门狗电路，包括处理器和与处理器输出端信号连接通过设定的第二周期对处理器工作状态进行检测的看门狗，还包括与处理器信号连接用于对处理器启动时进行设定的第一周期检测控制的同步输出定时器和与同步输出定时器信号连接用于第一周期大小控制的定时器周期配置模块；所述同步输出定时器的定时器溢出信号输出端和看门狗超时信号输出端分别通过一逻辑门模块与一三态门开关信号连接形成监控周期切换控制电路，所述同步输出定时器同步信号输出端通过一触发保持电路与三态门开关的使能端连接，所述三态门开关的输出端分别与触发保持电路复位端和看门狗复位端连接，从而形成处理器复位控制电路及第一周期和第二周期复位循环电路。
优选地，所述定时器周期配置模块为电阻或电容或寄存器。
优选地，所述逻辑门模块为可配置逻辑门。
为实现目的二，本发明提供了一种电路的分时段可靠的看门狗电路控制方法，包括如下处理步骤，
步骤1：系统上电，处理器加载启动，同步输出定时器通过定时器周期配置模块读取初始化的第一周期，同时，三态门开关阻断使得看门狗超时信号不能控制处理器复位；
步骤2：第一周期时间到后，同步输出定时器发送同步信号到触发保持电路控制三态门开关导通工作使得处理器复位控制电路工作导通；
步骤3：若第一周期时间到之前，处理器启动并且发送出喂狗信号，则控制看门狗超时信号清除，同时同步输出定时器不产生溢出信号，处理器正常启动工作；若第一周期时间到之前，处理器未能启动并且没有发送喂狗信号，看门狗超时信号或同步输出定时器的溢出信号通过导通的三态门开关控制看门狗发送信号控制处理器复位，同时控制触发保持电路复位，从而使得三态门开关阻断，处理器重新启动，同步输出定时器重新进行步骤1和步骤2的操作，直到处理器正常启动工作；
步骤4：处理器启动后正常工作时，若出现异常发送的喂狗信号超过第二周期，看门狗则发送超时信号通过导通的三态门开关控制看门狗发送信号控制处理器复位，同时控制触发保持电路复位，从而使得三态门开关阻断，处理器重新启动，同步输出定时器重新进行步骤1和步骤2的操作。
优选地，所述看门狗超时信号和同步输出定时器的溢出信号通过一逻辑门模块发送到三态门开关。
优选地，所述第一周期时长大于等于两倍的第二周期时长。
优选地，所述第二周期时长小于1S。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
在本发明中逻辑门模块、三态门开关和触发保持电路的设计使得能够仅通过看门狗超和同步输出定时器，对处理器进行分时段监测，解决了系统启动时间长而看门狗不能有效监测的问题，能够有效增强系统电路的稳定性，节省资源，提高控制的灵活性，同时，在本发明中，解决了常规RC方法对系统复位后的RC延长周期时间不可用的问题，解决了使用双定时器无法灵活配置时间周期的问题，实现了在运行程序中切换看门狗时间周期。在本发明中，通过三态门开关输出复位信号复位触发看门狗，产生处理器需要的复位信号，另外三态开关门复位触发保持电路，重新进入复位周期，第一周期、第二周期循环，不需要通过掉电就可以重新进入定时器周期第一周期,解决了现有方案存在问题。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下。
如图1所示，本发明提供了一种分时段可靠的看门狗电路，包括处理器106和与处理器106输出端信号连接通过设定的第二周期对处理器106工作状态进行检测的看门狗107，还包括与处理器106信号连接用于对处理器106启动时进行设定的第一周期检测控制的同步输出定时器103和与同步输出定时器103信号连接用于第一周期大小控制的定时器周期配置模块102；同步输出定时器103的定时器溢出信号输出端和看门狗107超时信号输出端分别通过一逻辑门模块101与一三态门开关105信号连接形成监控周期切换控制电路，同步输出定时器103同步信号输出端通过一触发保持电路104与三态门开关105的使能端连接，三态门开关105的输出端分别与触发保持电路104复位端和看门狗107复位端连接，从而形成处理器106复位控制电路及第一周期和第二周期复位循环电路。
在本实施例中，定时器周期配置模块102为电阻或电容或寄存器。逻辑门模块101为可配置逻辑门，可以为或门。此外，逻辑门模块101可使用可配置逻辑门既3输入1输出的逻辑门，因为复位信号一般是低有效，按照选择L或门和选择H是与门，可以根据需要进行设计选择，以实现看门狗周期时间由第一周期和第二周期的互换。或门状态是短的时间周期第二周期起作用，当第一周期>第二周期，与门状态时是长的时间周期第一周期起作用。可由外部信号或处理器控制逻辑门逻辑。由处理器控制选择，则可以实现已经运行程序的时间周期第一周期和第二周期互换。无论何种时间周期状态，均可以保证看门狗监控处理器有效。其中，更长的时间周期第一周期则适合低功耗和休眠状态下使用，使得产品在不同场景下保证看门狗检测处理器是否稳定稳定性。
如图2，本发明还提供了一种分时段可靠的看门狗电路控制方法，包括如下处理步骤，
步骤1：系统上电，处理器106加载启动，同步输出定时器103通过定时器周期配置模块102读取初始化的第一周期，同时，三态门开关105阻断使得看门狗107超时信号不能控制处理器106复位；
步骤2：第一周期时间到后，同步输出定时器103发送同步信号到触发保持电路104控制三态门开关105导通工作使得处理器106复位控制电路工作导通；
步骤3：若第一周期时间到之前，处理器106启动并且发送出喂狗信号，则控制看门狗107超时信号清除，同时同步输出定时器103不产生溢出信号，处理器106正常启动工作；若第一周期时间到之前，处理器106未能启动并且没有发送喂狗信号，看门狗107超时信号或同步输出定时器103的溢出信号通过导通的三态门开关105控制看门狗107发送信号控制处理器106复位，同时控制触发保持电路104复位，从而使得三态门开关105阻断，处理器106重新启动，同步输出定时器103重新进行步骤1和步骤2的操作，直到处理器106正常启动工作；
步骤4：处理器106启动后正常工作时，若出现异常发送的喂狗信号超过第二周期，看门狗107则发送超时信号通过导通的三态门开关105控制看门狗107发送信号控制处理器106复位，同时控制触发保持电路104复位，从而使得三态门开关105阻断，处理器106重新启动，同步输出定时器103重新进行步骤1和步骤2的操作。从而工作中形成看门狗的分段监控，时间依次是第一周期、第二周期。
看门狗107超时信号和同步输出定时器103的溢出信号通过一逻辑门模块101发送到三态门开关105。第一周期时长大于等于两倍的第二周期时长。第二周期时长小于1S。
在本实施例中，处理器106启动过程中，若出现系统程序跑飞了或其他异常，导致处理器6的喂狗信号没有在第一周期到来之前送到看门狗107和同步输出定时器103，它们任意一个的信号使处理器106复位系统，并且通过三态门开关105控制触发保持电路104复位，把触发保持电路104复位至初始状态，触发保持电路104复位采用边沿触发。因此，本发明中，避免了处理器采用GPIO控制看门狗的使能，不仅节省了GPIO，还增强了稳定性。无论是刚上电还是带电复位状态，若处理器异常或程序跑飞，则一定在第一周期时间复位系统。即使偶然的复位启动过程，同步输出定时器103同步信号在系统复位不久后不同步时间DeltaT发生，导致看门狗107复位的信号可以经过三态门开关105复位系统，则下一次进入初始状态时，同步输出定时器103同步信号需要至少等待T1-DeltaT的时间，当周期T1设置比较长时，下一次同步输出定时器103同步信号就大约要等T1的时间才出发，也就不会影响正常启动过程。从而能够有效的提高稳定性，提高控制的灵活性。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种分时段可靠的看门狗电路，包括处理器(106)和与处理器(106)输出端信号连接通过设定的第二周期对处理器(106)工作状态进行检测的看门狗(107)，其特征在于，还包括与处理器(106)信号连接用于对处理器(106)启动时进行设定的第一周期检测控制的同步输出定时器(103)和与同步输出定时器(103)信号连接用于第一周期大小控制的定时器周期配置模块(102)；所述同步输出定时器(103)的定时器溢出信号输出端和看门狗(107)超时信号输出端分别通过一逻辑门模块(101)与一三态门开关(105)信号连接形成监控周期切换控制电路，所述同步输出定时器(103)同步信号输出端通过一触发保持电路(104)与三态门开关(105)的使能端连接，所述三态门开关(105)的输出端分别与触发保持电路(104)复位端和看门狗(107)复位端连接，从而形成处理器(106)复位控制电路及第一周期和第二周期复位循环电路。
2.根据权利要求1所述的一种分时段可靠的看门狗电路，其特征在于，所述定时器周期配置模块(102)为电阻或电容或寄存器。
3.根据权利要求1所述的一种分时段可靠的看门狗电路，其特征在于，所述逻辑门模块(101)为可配置逻辑门。
4.一种根据权利要求1所述电路的分时段可靠的看门狗电路控制方法，其特征在于，包括如下处理步骤，
步骤1：系统上电，处理器(106)加载启动，同步输出定时器(103)通过定时器周期配置模块(102)读取初始化的第一周期，同时，三态门开关(105)阻断使得看门狗(107)超时信号不能控制处理器(106)复位；
步骤2：第一周期时间到后，同步输出定时器(103)发送同步信号到触发保持电路(104)控制三态门开关(105)导通工作使得处理器(106)复位控制电路工作导通；
步骤3：若第一周期时间到之前，处理器(106)启动并且发送出喂狗信号，则控制看门狗(107)超时信号清除，同时同步输出定时器(103)不产生溢出信号，处理器(106)正常启动工作；若第一周期时间到之前，处理器(106)未能启动并且没有发送喂狗信号，看门狗(107)超时信号或同步输出定时器(103)的溢出信号通过导通的三态门开关(105)控制看门狗(107)发送信号控制处理器(106)复位，同时控制触发保持电路(104)复位，从而使得三态门开关(105)阻断，处理器(106)重新启动，同步输出定时器(103)重新进行步骤1和步骤2的操作，直到处理器(106)正常启动工作；
步骤4：处理器(106)启动后正常工作时，若出现异常发送的喂狗信号超过第二周期，看门狗(107)则发送超时信号通过导通的三态门开关(105)控制看门狗(107)发送信号控制处理器(106)复位，同时控制触发保持电路(104)复位，从而使得三态门开关(105)阻断，处理器(106)重新启动，同步输出定时器(103)重新进行步骤1和步骤2的操作。
5.根据权利要求4所述的一种分时段可靠的看门狗电路控制方法，其特征在于，所述看门狗(107)超时信号和同步输出定时器(103)的溢出信号通过一逻辑门模块(101)发送到三态门开关(105)。
6.根据权利要求4所述的一种分时段可靠的看门狗电路控制方法，其特征在于，所述第一周期时长大于等于两倍的第二周期时长。
7.根据权利要求4或6所述的一种分时段可靠的看门狗电路控制方法，其特征在于，所述第二周期时长小于1S。
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| CN113791927A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-14 | 日立楼宇技术（广州）有限公司 | 看门狗控制电路、电子设备以及看门狗控制方法 |
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2020
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Cited By (2)
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| CN113791927B (zh) * | 2021-09-22 | 2023-05-05 | 日立楼宇技术（广州）有限公司 | 看门狗控制电路、电子设备以及看门狗控制方法 |
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