CN113342572B - 一种看门狗自动重载系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种看门狗自动重载系统、方法、设备及存储介质，看门狗自动重载系统，包括计数器重载模块和看门狗模块，看门狗模块包括计数器；计数器重载模块包括计数器监测器和使能控制单元；使能控制单元控制计数器监测器的使能状态；计数器监测器监测计数器的计数，并在监测到计数器的计数达到预设计数阈值且电源模式处于第一预设模式时，发送第一重载信号；看门狗模块控制计数器进行重载。通过计数器重载模块来对看门狗模块中的计数器进行监测，在计数器的计数溢出前重载计数器，不需要定时唤醒MCU，功耗更低，新增的计数器重载模块不影响原有的看门狗计数器重载指令的功能，软件逻辑也更简单。

Description

一种看门狗自动重载系统、方法、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及电路设计技术领域，具体涉及一种看门狗自动重载系统、方法、设备及存储介质。

背景技术

MCU(Micro Controller Unit，微控制器芯片)工作时由于硬件或软件有可能存在问题而导致死机,现在的应用中大量的运用看门狗(watchdog timer，WDT)机制来防止此类死机。看门狗一旦开启,只能通过系统复位来关闭,否则就会一直运行。

而很多应用场景中都需要MCU具有极低功耗，因此目前很多MCU都具有多种低功耗模式，处于低功耗模式下的MCU是不会执行程序代码的。如果MCU一直处于低功耗模式不唤醒的话,最终会由于看门狗超时而让整个系统复位。

为了解决上述问题，目前是通过设置低功耗定时器来定时唤醒MCU，MCU在唤醒后发送看门狗计数器重载指令，由于要定时唤醒本应处于低功耗阶段的MCU，整体的功耗就会有所提升，而且定时唤醒MCU让看门狗重载的机制也会增加软件逻辑复杂度以及程序Flash区的占用。

发明内容

鉴于此，本申请提供了一种看门狗自动重载系统、方法、设备及存储介质，以解决现有的看门狗重载机制功耗较高以及软件逻辑较复杂的问题。

本申请提供的一种看门狗自动重载系统，包括计数器重载模块和看门狗模块，所述看门狗模块包括计数器；

所述计数器重载模块包括计数器监测器和使能控制单元；

所述使能控制单元，用于根据接收的使能信号以及电源模式控制所述计数器监测器的使能状态；

所述计数器监测器，用于在使能状态下监测所述计数器的计数，并在监测到所述计数器的计数达到预设计数阈值且所述电源模式处于第一预设模式时，发送第一重载信号；

所述看门狗模块，用于在收到所述第一重载信号后，控制所述计数器进行重载。

可选的，所述看门狗模块还包括计数器重载控制单元，所述计数器重载控制单元用于在收到所述第一重载信号后，根据所述第一重载信号产生重载控制指令，控制所述计数器进行重载。

可选的，所述使能控制单元用于当接收的所述使能信号为使能状态，且所述电源模式为所述第一预设模式时，产生使能控制指令，并控制所述计数器监测器处于工作状态。

可选的，所述使能控制单元还用于当所述电源模式从所述第一预设模式切换到第二预设模式时，产生第二重载信号；

所述看门狗模块，还用于在收到所述第二重载信号后，控制所述计数器进行重载。

可选的，所述看门狗模块还用于当所述电源模式处于第二预设模式时，接收喂狗重载指令，并控制所述计数器进行重载。

可选的，所述第一预设模式为低功耗模式，所述第二预设模式为工作模式。

本申请还提供了一种看门狗自动重载方法，应用于看门狗自动重载系统，所述看门狗自动重载系统包括计数器重载模块和看门狗模块，所述看门狗模块包括计数器，所述计数器重载模块包括计数器监测器和使能控制单元，所述方法包括：

所述使能控制单元根据接收的使能信号以及电源模式控制所述计数器监测器的使能状态；

所述计数器监测器在使能状态下监测所述计数器的计数，并在监测到所述计数器的计数达到预设计数阈值且所述电源模式处于第一预设模式时，发送第一重载信号；

所述看门狗模块在收到所述第一重载信号后，控制所述计数器进行重载。

可选的，所述看门狗模块还包括计数器重载控制单元，所述看门狗模块在收到所述第一重载信号后，控制所述计数器进行重载，包括：

所述计数器重载控制单元收到所述第一重载信号后，根据所述第一重载信号产生重载控制指令，控制所述计数器进行重载。

可选的，所述使能控制单元根据接收的使能信号以及电源模式控制所述计数器监测器的使能状态，包括：

所述使能控制单元若接收的所述使能信号为使能状态，且所述电源模式为所述第一预设模式时，则产生使能控制指令，并控制所述计数器监测器处于工作状态。

可选的，所述方法还包括：

所述电源模式从所述第一预设模式切换到第二预设模式时，所述使能控制单元产生第二重载信号；

所述看门狗模块在收到所述第二重载信号后，控制所述计数器进行重载。

可选的，所述方法还包括：

所述电源模式处于第二预设模式时，所述看门狗模块接收喂狗重载指令，并控制所述计数器进行重载。

可选的，所述第一预设模式为低功耗模式，所述第二预设模式为工作模式。

本申请还提供了一种设备，包括本申请提供的所述看门狗自动重载系统。

本申请还提供了一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上执行时，使得所述计算机执行本申请提供的所述看门狗自动重载方法中的流程。

如上所述，本申请实施例的看门狗自动重载系统，在现有的看门狗基础上增加了计数器重载模块，计数器重载模块包括计数器监测器和使能控制单元，使能控制单元根据接收的使能信号以及电源模式控制计数器监测器的使能状态；计数器监测器在使能状态下监测计数器的计数，并在监测到计数器的计数达到预设计数阈值且电源模式处于第一预设模式时，发送第一重载信号，看门狗模块在收到第一重载信号后，控制计数器进行重载。通过计数器重载模块来对看门狗模块中的计数器进行监测，在计数器的计数溢出前重载计数器，不需要定时唤醒MCU。本看门狗自动重载系统相比现有的定时唤醒MCU重载计数器的方案，功耗更低，新增的计数器重载模块不影响原有的看门狗计数器重载指令的功能，软件逻辑也更简单。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本申请实施例中看门狗自动重载系统的结构示意图；

图2是本申请实施例中计数器自动重载的流程示意图；

图3是本申请实施例中看门狗自动重载方法的流程示意图；

图4是本申请实施例中一种设备结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

本申请实施例提供了一种看门狗自动重载系统，该看门狗自动重载系统的结构示意图如图1所示。该看门狗自动重载系统包括计数器重载模块1和看门狗模块2。

其中，看门狗模块2包括计数器21，计数器21用于计数。在计数时，可以采用计数时钟22提供精确的实时时间，从而为该看门狗自动重载系统提供精确的时间基准。需要说明的是，该计数时钟22是实时时钟模块，可以采用精度较高的晶体振荡器作为时钟源，以进一步提供更加精准的时间基准。

可以为计数器21设置一个预设计数阈值，该计数器21的计数从初始值逐渐向预设计数阈值递增或递减，例如计数器21的计数可以随时间从初始值逐渐向预设计数阈值递增，若该初始值设置为零，则计数可以随时间从零逐渐向预设计数阈值递增；再例如计数器21的计数可以随时间从初始值逐渐向预设计数阈值递减，可以理解的是，由于计数时从初始值向预设计数阈值递减，则预设计数阈值小于初始值，如预设计数阈值可以是零，初始值可以是大于零的整数。

计数器重载模块1包括计数器监测器11和使能控制单元12，计数器监测器11与使能控制单元12连接。使能控制单元12可以接收使能信号以及电源模式，并根据接收的使能信号以及电源模式控制计数器监测器11的使能状态。其中，使能信号为可配置项，可以是用户手动设置，也可以是通过软件进行设置。例如，可以将使能信号配置为：高电平信号为使能状态，低电平信号为非使能状态。

需要说明的是，电源模式可以包括第一预设模式和第二预设模式。在其中一个实施例中，第一预设模式可以是低功耗模式，第二预设模式可以是工作模式。

计数器监测器11在使能状态下监测计数器21的计数。具体来说，当使能控制单元12接收的使能信号为高电平信号时，使能控制单元12控制计数器监测器11处于工作状态，此时，计数器监测器11可以对计数器21的计数进行监测，当监测到计数器21的计数达到预设计数阈值且使能控制单元12接收到的电源模式为第一预设模式时，计数器监测器11发送第一重载信号。看门狗模块2在收到计数器监测器11发送的第一重载信号后，控制计数器21进行自动重载。

请参阅图1，计数器21还可以连接MCU。比如，在一种实施例中，在工作模式下，MCU定时给看门狗模块2发送喂狗信号，看门狗模块2控制计数器21进行重载。

本实施例的看门狗自动重载系统，在现有的看门狗基础上增加了计数器重载模块1，计数器重载模块1包括计数器监测器11和使能控制单元12，使能控制单元12根据接收的使能信号以及电源模式控制计数器监测器11的使能状态；计数器监测器11在使能状态下监测计数器21的计数，并在监测到计数器21的计数达到预设计数阈值且电源模式处于第一预设模式时，发送第一重载信号，看门狗模块2在收到第一重载信号后，控制计数器21进行重载。通过计数器监测器11来对看门狗模块2中的计数器21进行监测，看门狗模块2在计数器21的计数溢出前控制计数器进行自动重载。计数器重载模块1在电源模式进入第一预设模式后，不需要定时唤醒MCU。该看门狗自动重载系统相比现有的定时唤醒MCU重载计数器的方案，功耗更低，新增的计数器重载模块1不影响原有的看门狗计数器重载指令的功能，软件逻辑也更简单。

在其中一个实施例中，看门狗模块2还包括计数器重载控制单元23，计数器重载控制单元23与计数器21连接，并可以接收计数器监测器11发送的第一重载信号。计数器重载控制单元23在收到第一重载信号后，根据第一重载信号产生重载控制指令，控制计数器21进行重载。通过计数器重载控制单元23接收第一重载信号并控制计数器21进行重载，不用频繁唤醒MCU来发送喂狗信号，功耗更低。

在其中一个实施例中，当使能控制单元12接收的使能信号为高电平信号(即使能信号有效)，且电源模式为第一预设模式时，使能控制单元12产生使能控制指令，通过使能控制指令控制计数器监测器11处于工作状态，从而实现计数器监测器11对计数器21的计数进行监测。由此可知，当使能控制单元12接收的使能信号为高电平信号且电源模式为第一预设模式，计数器监测器11才会对计数器21进行监测。

在其中一个实施例中，使能控制单元12还用于接收电源模式从第一预设模式切换到第二预设模式时的电源切换信号时，根据该电源切换信号产生第二重载信号，并将第二重载信号发送给看门狗模块2，看门狗模块2根据第二重载信号控制计数器21进行重载。在其中一个实施例中，使能控制单元12产生的第二重载信号可以发送给计数器重载控制单元23，计数器重载控制单元23在收到第二重载信号后，根据第二重载信号产生重载控制指令，控制计数器21进行重载。可以理解的是，当MCU的电源模式从第一预设模式切换到第二预设模式时，通过主动重载一次计数器21,可以避免由于MCU唤醒时间过长来不及发送看门狗重载指令而导致MCU复位。

在其中一个实施例中，当使能控制单元12接收到的使能信号为高电平信号，且接收的电源模式处于第二预设模式时，控制计数器监测器11切换到非工作状态，即控制计数器监测器11处于非工作状态。此时看门狗模块2的计数器重载控制单元23接收MCU发送的喂狗重载指令，并控制计数器21进行重载。

请参阅图2，当电源模式为第二预设模式时，看门狗模块2的计数器21开始计时，MCU每隔一段时间输出喂狗重载指令到计数器重载控制单元23，计数器重载控制单元23如果在预设计数阈值(喂狗时间)内收到喂狗重载指令，则给计数器21清零或者恢复初始值，即重载，如果超过预设计数阈值不喂狗(kicking the dog or service the dog)，例如程序发生死循环，计数器21定时超过，就会发送一个复位信号到MCU，使MCU复位，防止MCU死机。

在MCU切换到第二预设模式后，可以自动关闭，看门狗模块2发挥原有的计数器重载作用即可。新增的计数器重载模块1不影响原有的看门狗模块的计数器重载功能。

在其中一个实施例中，当使能控制单元12接收到的使能信号为低电平信号时，则计数器监测器11处于非工作状态，计数器21不会进行自动重载，即使MCU的电源模式从第一预设模式退出时，也不会对计数器进行重载操作。当使能控制单元12接收到的使能信号为低电平信号时，表明使能信号无效，因而使能控制单元12不会对计数器监测器11发送使能控制指令，此时不会对计数器21进行自动重载。

本申请实施例还提供了一种看门狗自动重载方法，应用于看门狗自动重载系统，该看门狗自动重载系统包括计数器重载模块和看门狗模块，看门狗模块包括计数器，计数器重载模块包括计数器监测器和使能控制单元。该看门狗自动重载方法的流程示意图如图3所示，该看门狗自动重载方法包括如下步骤：

S301，使能控制单元根据接收的使能信号以及电源模式控制计数器监测器的使能状态；

S302，计数器监测器在使能状态下监测计数器的计数，并在监测到计数器的计数达到预设计数阈值且电源模式处于第一预设模式时，发送第一重载信号；

S303，看门狗模块在收到第一重载信号后，控制计数器进行重载。

在一种实施例中，所述看门狗模块还可以包括计数器重载控制单元，步骤S303可以包括：

所述计数器重载控制单元收到所述第一重载信号后，根据所述第一重载信号产生重载控制指令，控制所述计数器进行重载。

在一种实施例中，步骤S301可以包括：

所述使能控制单元若接收的所述使能信号为使能状态，且所述电源模式为所述第一预设模式时，则产生使能控制指令，并控制所述计数器监测器处于工作状态。

在一种实施例中，所述方法还可以包括：

所述电源模式从所述第一预设模式切换到第二预设模式时，所述使能控制单元产生第二重载信号；

所述看门狗模块在收到所述第二重载信号后，控制所述计数器进行重载。

在一种实施例中，所述方法还可以包括：

所述电源模式处于第二预设模式时，所述看门狗模块接收喂狗重载指令，并控制所述计数器进行重载。

在一种实施例中，所述第一预设模式为低功耗模式，所述第二预设模式为工作模式。

本实施例中，通过计数器重载模块对看门狗模块中的计数器进行监测，在计数器的计数溢出前，看门狗模块控制计数器进行自动重载。计数器重载模块在MCU进入低功耗模式后，不需要定时唤醒MCU，功耗低，新增的计数器重载模块不影响原有的看门狗计数器重载指令的功能。

本申请实施例还提供了一种设备，该设备的结构示意图如图4所示。该设备400包括本申请实施例提供的所述看门狗自动重载系统401。该设备400可以是电池供电的设备，该设备400的电源模式可以包括低功耗模式和工作模式。

本申请实施例还提供了一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序在计算机上执行时，使得计算机执行本申请提供的看门狗自动重载方法中的流程。

综上所述，本申请提供了一种看门狗自动重载系统、方法、设备及存储介质，本申请实施例的看门狗自动重载系统，在现有的看门狗基础上增加了计数器重载模块1，计数器重载模块1包括计数器监测器11和使能控制单元12，使能控制单元12根据接收的使能信号以及电源模式控制计数器监测器11的使能状态；计数器监测器11在使能状态下监测计数器21的计数，并在监测到计数器21的计数达到预设计数阈值且电源模式处于第一预设模式时，发送第一重载信号，看门狗模块2在收到第一重载信号后，控制计数器21进行重载。通过计数器监测器11来对看门狗模块2中的计数器21进行监测，看门狗模块2在计数器21的计数溢出前控制计数器进行自动重载。计数器重载模块1在电源模式进入第一预设模式后，不需要定时唤醒MCU。该看门狗自动重载系统相比现有的定时唤醒MCU重载计数器的方案，功耗更低，新增的计数器重载模块1不影响原有的看门狗计数器重载指令的功能，软件逻辑也更简单。

应该理解的是，虽然本申请实施例中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，其可以以其他的顺序执行。而且，图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，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他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。

即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种看门狗自动重载系统，其特征在于，包括计数器重载模块和看门狗模块，所述看门狗模块包括计数器，所述计数器用于连接MCU，其中，所述MCU处于第二预设模式时定时给所述看门狗模块发送喂狗信号，所述看门狗模块用于当接收到所述喂狗信号时控制所述计数器进行重载；

所述计数器重载模块包括计数器监测器和使能控制单元；

所述使能控制单元，用于根据接收的使能信号以及电源模式控制所述计数器监测器的使能状态；

所述计数器监测器，用于在使能状态下监测所述计数器的计数，并在监测到所述计数器的计数达到预设计数阈值且所述电源模式处于第一预设模式时，发送第一重载信号；

所述看门狗模块，用于在收到所述第一重载信号后，控制所述计数器进行重载；

所述使能控制单元还用于当所述电源模式从所述第一预设模式切换到第二预设模式时，产生第二重载信号；

所述看门狗模块，还用于在收到所述第二重载信号后，控制所述计数器进行重载；

所述第一预设模式为低功耗模式，所述第二预设模式为工作模式。

2.根据权利要求1所述的看门狗自动重载系统，其特征在于，所述看门狗模块还包括计数器重载控制单元，所述计数器重载控制单元用于在收到所述第一重载信号后，根据所述第一重载信号产生重载控制指令，控制所述计数器进行重载。

3.根据权利要求1所述的看门狗自动重载系统，其特征在于，所述使能控制单元用于当接收的所述使能信号为使能状态，且所述电源模式为所述第一预设模式时，产生使能控制指令，并控制所述计数器监测器处于工作状态。

4.根据权利要求1所述的看门狗自动重载系统，其特征在于，所述看门狗模块还用于当所述电源模式处于第二预设模式时，接收喂狗重载指令，并控制所述计数器进行重载。

5.一种看门狗自动重载方法，其特征在于，应用于看门狗自动重载系统，所述看门狗自动重载系统包括计数器重载模块和看门狗模块，所述看门狗模块包括计数器，所述计数器用于连接MCU，其中，所述MCU处于第二预设模式时定时给所述看门狗模块发送喂狗信号，所述看门狗模块用于当接收到所述喂狗信号时控制所述计数器进行重载；所述计数器重载模块包括计数器监测器和使能控制单元，所述方法包括：

所述使能控制单元根据接收的使能信号以及电源模式控制所述计数器监测器的使能状态；

所述计数器监测器在使能状态下监测所述计数器的计数，并在监测到所述计数器的计数达到预设计数阈值且所述电源模式处于第一预设模式时，发送第一重载信号；

所述看门狗模块在收到所述第一重载信号后，控制所述计数器进行重载；

所述方法还包括：

所述电源模式从所述第一预设模式切换到第二预设模式时，所述使能控制单元产生第二重载信号；

所述看门狗模块在收到所述第二重载信号后，控制所述计数器进行重载；

所述第一预设模式为低功耗模式，所述第二预设模式为工作模式。

6.根据权利要求5所述的看门狗自动重载方法，其特征在于，所述看门狗模块还包括计数器重载控制单元，所述看门狗模块在收到所述第一重载信号后，控制所述计数器进行重载，包括：

所述计数器重载控制单元收到所述第一重载信号后，根据所述第一重载信号产生重载控制指令，控制所述计数器进行重载。

7.根据权利要求5所述的看门狗自动重载方法，其特征在于，所述使能控制单元根据接收的使能信号以及电源模式控制所述计数器监测器的使能状态，包括：

所述使能控制单元若接收的所述使能信号为使能状态，且所述电源模式为所述第一预设模式时，则产生使能控制指令，并控制所述计数器监测器处于工作状态。

8.根据权利要求5所述的看门狗自动重载方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述电源模式处于第二预设模式时，所述看门狗模块接收喂狗重载指令，并控制所述计数器进行重载。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的看门狗自动重载系统。

10.一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在计算机上执行时，使得所述计算机执行如权利要求5-8中任一项所述的看门狗自动重载方法。

Images