CN113127246B - 看门狗电路、控制方法及看门狗芯片 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种看门狗电路、控制方法及看门狗芯片。所述电路包括：看门狗芯片及信号转换模块，其中，看门狗芯片用于接收所述控制器发出的喂狗信号，根据所述喂狗信号判断所述控制器的工作状态，并根据所述工作状态发出复位控制信号；信号转换模块，与所述看门狗芯片、所述控制器均连接，用于接收所述复位控制信号，根据所述复位控制信号，控制所述看门狗芯片正常输出复位信号或停止输出复位信号，以控制所述控制器的运行状态。本申请提供的看门狗电路实现了控制控制器在正常工作状态与程序刷写工作状态之间的自动切换，提高了监控过程的稳定性。

Description

看门狗电路、控制方法及看门狗芯片

技术领域

本申请涉及电子设备领域，特别是涉及一种看门狗电路、控制方法及看门狗芯片。

背景技术

在数字信号领域，当控制器程序发生异常时，通常利用看门狗电路输出复位信号，使控制器被复位并重新运行，但是当控制器芯片刷写程序时，看门狗电路会向控制芯片发送复位信号，使控制器芯片一直处于复位状态，而无法正常刷写程序。

然而，传统的解决办法是在复位信号上增加跳线或拨码开关，当控制器芯片烧写程序时，断开复位信号回路，此时看门狗电路无法正常工作，当程序烧写结束后，再合上复位信号回路，使看门狗电路正常工作。

但是，传统的这种处理方式需要人工干预，并且对于许多设备需要打开设备外壳才能操作，过程费时，且效率低。

发明内容

基于此，有必要针对上述背景技术问题，提供一种能自动判断控制器工作状态，并控制复位信号输出的一种看门狗电路、控制方法及看门狗芯片。

本申请的一方面提供了一种看门狗电路，包括看门狗芯片及信号转换模块，其中，看门狗芯片用于接收所述控制器发出的喂狗信号，根据所述喂狗信号判断所述控制器的工作状态，并根据所述工作状态发出复位控制信号；信号转换模块，与所述看门狗芯片、所述控制器均连接，用于接收所述复位控制信号，根据所述复位控制信号，控制所述看门狗芯片正常输出复位信号或停止输出复位信号，以控制所述控制器的运行状态。

于上述实施例中看门狗电路，通过设置信号转换模块，基于所述复位控制信号，控制所述看门狗芯片正常输出复位信号或停止输出复位信号，以控制所述控制器复位或运行，实现了控制器的正常工作状态与程序刷写工作状态之间的切换，提高了监控过程的稳定性。

在其中一个实施例中，所述信号转换模块包括：

第一分压电阻，所述第一分压电阻的一端与直流电源连接；

第二分压电阻，所述第二分压电阻的一端与所述看门狗芯片的第一输出端口连接；

开关单元，被配置为：第一端口与所述看门狗芯片的第二输出端口连接，第二端口与所述第一分压电阻的另一端连接，第三端口及所述第二分压电阻的另一端与所述控制器的输入端口均连接。

在其中一个实施例中，所述开关单元包括：

第一限流电阻，所述第一限流电阻的一端与所述看门狗芯片的第二输出端口连接；

第一三极管，被配置为：基极与所述第一限流电阻的另一端连接，发射极与所述第一分压电阻的另一端连接，集电极及所述第二分压电阻的另一端与所述控制器的输入端口均连接。

在其中一个实施例中，所述第一三极管为PNP型三极管；

在其中一个实施例中，所述看门狗芯片被配置为：

获取所述控制器的工作状态信号；

若所述控制器处于正常工作状态，经由所述看门狗芯片的第二输出端口发出高电平信号，控制所述开关单元关断，使得所述看门狗芯片的第一输出端口正常输出复位信号。

在其中一个实施例中，所述看门狗芯片还被配置为：

获取所述控制器的工作状态信号；

若所述控制器处于刷写程序工作状态，经由所述看门狗芯片的第二端口发出低电平信号，以控制所述开关单元导通，使得所述直流电源向控制器的输入端输入高电平信号，并使得所述看门狗的第一输出端口停止输出复位信号。

本申请的另一方面提供了一种看门狗芯片，包括任一本申请实施例中所述的看门狗电路。

在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，会导致程序指针错误，不在程序区，取出错误的程序指令等，都有可能会陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续正常工作，导致整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，而看门狗芯片从本质上来说就是一个定时器电路，一般有一个输入和一个输出，其中输入叫做喂狗，输出一般连接到另外一个部分的复位端，一般是连接到单片机，看门狗的功能是定期的查看芯片内部的情况，一旦发生错误就向芯片发出重启信号，且看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级。通过应用所述看门狗芯片，受控控制器在刷写程序时，不会因为未接收到喂狗信号而保持复位状态，影响程序的读写过程，提高了监控过程的智能度。

本申请的又一方面提供了一种看门狗电路控制方法，包括：

根据喂狗信号生成复位控制信号；

基于所述复位控制信号转换模块动作，使得看门狗芯片正常输出复位信号或停止输出复位信号。

在其中一个实施例中，所述复位控制信号包括高电平信号：

根据喂狗信号，生成高电平信号；

基于所述高电平信号，控制所述看门狗芯片正常输出复位信号。

在其中一个实施例中，所述复位控制信号包括低电平信号：

根据喂狗信号，生成低电平信号；

基于所述低电平信号，控制所述看门狗芯片停止输出复位信号。

上述方法中，基于复位控制信号转换模块动作，使得看门狗芯片正常输出复位信号或停止输出复位信号，可以有效识别控制器的工作状态，自动调节复位信号的输出，确保控制器正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请一实施例中提供的一种看门狗电路结构示意图；

图2为本申请另一实施例中提供的一种看门狗电路结构示意图；

图3为本申请又一实施例中提供的一种看门狗电路结构示意图；

图4为本申请一实施例中提供的一种看门狗电路控制方法流程示意图；

图5为本申请另一实施例中提供一种看门狗电路控制方法流程示意图；

图6为本申请又一实施例中提供一种看门狗电路控制方法流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

在本申请的一个实施例中，如图1所示，提供了一种看门狗电路100，包括看门狗芯片10及信号转换模块20，看门狗芯片10用于接收控制器发出的喂狗信号，根据所述喂狗信号判断所述控制器的工作状态，并根据所述工作状态发出复位控制信号；信号转换模块20与看门狗芯片10、所述控制器均连接，用于接收所述复位控制信号，根据所述复位控制信号，控制看门狗芯片10正常输出复位信号或停止输出复位信号，以控制所述控制器的运行状态。

具体地，通过设置信号转换模块20，基于所述复位控制信号，控制看门狗芯片10正常输出复位信号或停止输出复位信号，以控制所述控制器的运行状态。实现了控制器的正常工作状态与程序刷写工作状态之间的自动切换，提高了监控过程的稳定性。

在本申请一个实施例中，如图2所示，所述信号转换模块20包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2及开关单元21，第一分压电阻R1的一端与直流电源连接；所述第二分压电阻R2的一端与所述看门狗芯片10的第一输出端口连接；开关单元21被配置为：第一端口与所述看门狗芯片10的第二输出端口连接，第二端口与所述第一分压电阻R1的另一端连接，第三端口及所述第二分压电阻R2的另一端与所述控制器的输入端口均连接。

具体地，第一分压电阻R1与直流电源连接，且与第二分压电阻R2组成分压电路，可以将直流电压VCC降至合适的电压范围，经由开关单元21向控制器输入端输入，从而控制控制器的工作状态。

在本申请一个实施例中，如图3所示，所述开关单元21包括第一限流电阻R3及第一三极管Q1，所述第一限流电阻R3的一端与所述看门狗芯片10的第二输出端口连接；所述第一三极管Q1，被配置为：基极与所述第一限流电阻R3的另一端连接，发射极与所述第一分压电阻R1的另一端连接，集电极及所述第二分压电阻R2的另一端与所述控制器的输入端口均连接。

具体地，看门狗芯片10的第一输出端口为RESET端口，当RESET端口为低电平时，输出复位信号；第二输出端口为WDO端口，当输入端WDI接收到控制器发出的喂狗信号时，输出为高电平，当预设时间内未接收到控制器发出的喂狗信号时，输出为低电平；看门狗芯片第二输出端WDO端口与MR端口连接，用于在限定时间内复位看门狗芯片内部定时器，保证看门狗芯片正常工作。第一三极管R3通过第一限流电阻R3与看门狗芯片的WDO端口连接，当WDO端口输出低电平时，经由第一限流电阻R3的限流作用，高电平转化为合适的电压加在第一三极管Q1基极，使第一三极管Q1导通，直流电源VCC经第一三极管Q1和分压电阻，向控制器输入端，即RESET端口输入高电平，使控制器RESET端口保持高电平，此时看门狗芯片10输出的复位信号对控制器不起作用，从而保证控制器正常读写程序。通过设置第一三极管，基于第一三极管的开通及关断状态来控制看门狗芯片复位信号的发送与停止，继而控制控制器的工作状态，实现自动识别与切换控制器工作状态的功能。

在本申请一个实施例中，所述第一三极管为PNP型三极管。

具体地，PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。NPN输出是低电平，PNP输出的是高电平。

在本申请一个实施例中，所述看门狗芯片被配置为：

获取所述控制器的工作状态信号；

若所述控制器处于正常工作状态，经由所述看门狗芯片的第二输出端口发出高电平信号，控制所述开关单元关断，使得所述看门狗芯片的第一输出端口正常输出复位信号。

具体地，控制器正常工作时，向看门狗芯片输出喂狗信号，此时看门狗芯片的第二端口WDO输出高电平，控制第一三极管Q1关断，直流电源对控制器不起作用，看门狗芯片复位信号正常输入。通过设置信号转换模块，基于控制器的工作状态信号，控制该模块中开关单元的关断，从而控制看门狗芯片正常输出复位信号，过程简便且易操作。

在本申请一个实施例中，所述看门狗芯片还被配置为：

获取所述控制器的工作状态信号；

若所述控制器处于刷写程序工作状态，经由所述看门狗芯片的第二端口输出低电平，以控制所述开关单元导通，使得所述直流电源向控制器的输入端输入高电平信号，并使得所述看门狗的第一输出端口停止输出复位信号。

具体地，控制器处于刷写程序的工作状态时，停止向看门狗芯片输出喂狗信号，此时看门狗芯片的第二端口WDO输出低电平，控制第一三极管Q1导通，直流电源经由信号转换模块对控制器输入端输入高电平，看门狗芯片复位信号被截断，无法向控制器输入。通过设置信号转换模块，基于控制器的工作状态信号，控制该模块中开关单元的导通，从而控制看门狗芯片停止向控制器输出复位信号，控制器正常刷写程序而不会被复位，过程简便且易操作。

本申请的另一方面提供了一种看门狗芯片，包括任一本申请实施例中所述的看门狗电路。

在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，会导致程序指针错误，不在程序区，取出错误的程序指令等，都有可能会陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续正常工作，导致整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，而看门狗芯片从本质上来说就是一个定时器电路，一般有一个输入和一个输出，其中输入叫做喂狗，输出一般连接到另外一个部分的复位端，一般是连接到单片机，看门狗的功能是定期的查看芯片内部的情况，一旦发生错误就向芯片发出重启信号，且看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级。通过应用所述看门狗芯片，受控控制器在刷写程序时，不会因为未接收到喂狗信号而保持复位状态，影响程序的读写过程，提高了监控过程的智能度。

本申请的又一方面提供了一种看门狗电路控制方法，如图4所示，所述方法包括以下步骤：

步骤202：根据喂狗信号生成复位控制信号；

步骤204：基于所述复位控制信号转换模块动作，使得看门狗芯片正常输出复位信号或停止输出复位信号。

所述方法中，通过喂狗信号，看门狗芯片可以实现对控制器状态的实时监控，并基于喂狗信号生成复位控制信号，所述复位控制信号转换模块动作，使得看门狗芯片正常输出复位信号或停止输出复位信号。在监视控制器工作时利用所述方法，可以有效的自动切换控制器的工作模式，且过程无需人为干预，快速简便。

在其中一个实施例中，如图5所示，所述复位控制信号包括高电平信号，所述控制方法包括以下步骤：

步骤2021：根据喂狗信号，生成高电平信号；

步骤2041：基于所述高电平信号，控制所述看门狗芯片正常输出复位信号。

所述方法中，复位控制信号包括高电平信号，一般为3.5～5V的电压信号，控制器正常工作时，向看门狗芯片输出喂狗信号，此时看门狗芯片输出高电平，控制开关单元关断，直流电源对控制器不起作用，看门狗芯片复位信号正常输入。通过检测控制器工作状态信号，并基于控制器的工作状态信号，控制该模块中开关单元的关断，从而控制看门狗芯片正常输出复位信号，过程简便且易操作。

在其中一个实施例中，如图6所示，所述复位控制信号包括低电平信号，所述控制方法包括以下步骤：

步骤2022：根据喂狗信号，生成低电平信号；

步骤2042：基于所述低电平信号，控制所述看门狗芯片停止输出复位信号。

所述方法中，复位控制信号包括低电平，一般为0～0.25V的电压信号，控制器处于刷写程序的工作状态时，停止向看门狗芯片输出喂狗信号，此时看门狗芯片输出低电平，控制开关单元导通，直流电源经由信号转换模块向控制器输入端输入高电平，看门狗芯片复位信号被截断，无法向控制器输入。通过检测控制器工作状态信号，并基于控制器的工作状态信号，控制该模块中开关单元的导通，从而控制看门狗芯片停止向控制器输出复位信号，保证了控制器正常刷写程序而不会被复位，且过程简便且易操作。

应该理解的是，虽然图4-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

关于看门狗电路控制方法的具体限定可以参见上文中对于看门狗电路的限定，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种看门狗电路，用于监控一控制器，其特征在于，包括：

看门狗芯片，用于接收所述控制器发出的喂狗信号，根据所述喂狗信号判断所述控制器的工作状态，并根据所述工作状态发出复位控制信号；

信号转换模块，与所述看门狗芯片、所述控制器均连接，用于接收所述复位控制信号，根据所述复位控制信号，控制所述看门狗芯片正常输出复位信号或停止输出复位信号，以控制所述控制器的运行状态；

其中，所述信号转换模块包括：

第一分压电阻，所述第一分压电阻的一端与直流电源连接；

第二分压电阻，所述第二分压电阻的一端与所述看门狗芯片的第一输出端口连接；

开关单元，被配置为：第一端口与所述看门狗芯片的第二输出端口连接，第二端口与所述第一分压电阻的另一端连接，第三端口及所述第二分压电阻的另一端与所述控制器的输入端口均连接；

所述看门狗芯片被配置为：

获取所述控制器的工作状态信号；

若所述控制器处于正常工作状态，经由所述看门狗芯片的第二输出端口发出高电平信号，控制所述开关单元关断，使得所述看门狗芯片的第一输出端口正常输出复位信号；

若所述控制器处于刷写程序工作状态，经由所述看门狗芯片的第二端口发出低电平信号，以控制所述开关单元导通，使得所述直流电源向控制器的输入端输入高电平信号，并使得所述看门狗的第一输出端口停止输出复位信号。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关单元包括：

第一限流电阻，所述第一限流电阻的一端与所述看门狗芯片的第二输出端口连接；

第一三极管，被配置为：基极与所述第一限流电阻的另一端连接，发射极与所述第一分压电阻的另一端连接，集电极及所述第二分压电阻的另一端与所述控制器的输入端口均连接。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一三极管为PNP型三极管。

4.一种看门狗芯片，其特征在于，包括：

根据权利要求1-3任一项所述的看门狗电路。

5.一种根据权利要求1-3任一项所述的看门狗电路的控制方法，其特征在于，包括：

若根据喂狗信号确定控制器处于正常工作状态时，生成高电平信号；

基于所述高电平信号，控制信号转换模块中的开关单元关断，以控制所述看门狗芯片正常输出复位信号；

若根据喂狗信号控制器处于刷写程序工作状态时，生成低电平信号；

基于所述低电平信号，控制信号转换模块中的开关单元导通，以控制所述看门狗芯片停止输出复位信号。

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