CN207571691U - 一种复位控制系统及体征采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复位控制系统及体征采集设备，涉及电子电路技术领域。其中，复位控制系统包括：主处理器、看门狗电路以及从处理器，所述主处理器的用于输出喂狗信号的第一输出端与所述看门狗电路的第一输入端相连，所述看门狗电路的用于在所述喂狗信号异常时输出复位信号的输出端与所述从处理器的输入端相连。上述方案有效地解决了主处理器出现异常时，无法控制从处理器进行复位的技术问题。

Description

一种复位控制系统及体征采集设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种复位控制系统及体征采集设备。

背景技术

随着电子电路技术的发展，现有电子系统中可以配置多个处理器，其中，一个处理器为主处理器，其余的至少一个处理器为从处理器。在系统运行时，由主处理器连接从处理器的复位引脚，以控制从处理器进行复位。当主处理器出现异常时，将无法控制从处理器进行复位，此时，从处理器将会工作在不可控状态。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种复位控制系统及体征采集设备，以解决主处理器出现异常时，无法控制从处理器进行复位的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种复位控制系统，包括：主处理器、看门狗电路以及从处理器，所述主处理器的用于输出喂狗信号的第一输出端与所述看门狗电路的第一输入端相连，所述看门狗电路的用于在所述喂狗信号异常时输出复位信号的输出端与所述从处理器的输入端相连。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种体征采集设备，包括：如第一方面所述的复位控制系统。

上述提供的一种复位控制系统及体征采集设备，通过将主处理器的用于发送喂狗信号的第一输出端与看门狗电路的第一输入端相连，看门狗电路的用于在喂狗信号异常时输出复位信号的输出端与从处理器的输入端相连的技术方案，可以实现在主处理器运行异常时，通过看门狗电路对从处理器进行复位，防止由于主处理器运行异常导致的从处理器处于不可控的状态。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第一示意图；

图2为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第二示意图；

图3为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第三示意图；

图4为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第四示意图；

图5为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第五示意图；

图6为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第六示意图；

图7为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第七示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

图1为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第一示意图。参考图1，复位控制系统包括：主处理器11、看门狗电路12以及从处理器13。

其中，主处理器11的用于输出喂狗信号的第一输出端与看门狗电路12的第一输入端相连，看门狗电路12的用于在喂狗信号异常时输出复位信号的输出端与从处理器13的输入端相连。

具体的，主处理器11和从处理器13均优选为微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)，其中，主处理器11可以记为主MCU，从处理器13可以记为从MCU。从处理器13可以单独执行某一功能，主处理器11可以控制从处理器13进行复位等操作，还可以接收从处理器13的运行日志等数据进行汇总管理。

进一步的，看门狗(watchdog timer，WDT)是一类定期查看处理器内部的情况，且在处理器发生错误时向处理器发出重启信号的电路。一般而言，看门狗有一个输入端，用于接收处理器发送的信号，该信号也叫喂狗(kicking thedog or service the dog)信号。看门狗有一个输出端连接到处理器的复位端。处理器正常工作的时候，每隔一段时间向看门狗发送一个喂狗信号，即处理器正常工作时向看门狗发送电平间隔性高低变化的电信号。看门狗根据喂狗信号确认输入端电平间隔变化，并在每次变化时给自身清零。如果处理器超过规定的时间不喂狗，即看门狗识别不到输入端的电平变化，则看门狗的定时会超过设定时长。此时，看门狗会给出一个复位信号到处理器，使处理器复位，以防止处理器死机。如处理器在程序跑飞时不会向看门狗发送喂狗信号，看门狗在设定时长内没有接收到喂狗信号，便向该处理器发送复位信号，以使处理器进行复位。其中，看门狗发送的复位信号在程序的中断中拥有最高的优先级。

示例性的，图2为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第二示意图。参考图1和图2，看门狗电路12的第一输入端WDI与主处理器11的第一输出端相连，以接收主处理器11发送的喂狗信号。其中，第一输入端WDI也称为喂狗端。看门狗电路12的输出端RST与从处理器13的输入端相连，其中，从处理器13的输入端也可以称为从处理器13的复位端，其用于接收看门狗电路12发送的复位信号。看门狗电路12的电源端VDD与第二电源相连，接地端GND接地。其中，第二电源提供的具体电压值可以根据实际情况设定。

具体的，主处理器11启动运行后，看门狗电路12的计数器同步启动运行。主处理器11正常运行时向看门狗电路12的第一输入端WDI发送喂狗信号，该喂狗信号可以使得主处理器11的第一输出端输出电平间隔性高低变化的信号。看门狗电路12接收到喂狗信号时，计数器清零。如果主处理器11异常运行则不会向看门狗电路12发送喂狗信号，即第一输入端WDI的电平并没有间隔高低变化，导致看门狗电路12计数器记录的数值超过设定数值，即数值溢出，这样会引起看门狗电路12中断。此时，看门狗电路12生成复位信号并通过输出端RST输出。从处理器13的输入端接收到的复位信号后，开始进行复位。这样可以避免当主处理器11运行异常时，从处理器13出现不可控制的状态。需要说明的是，主处理器11运行异常时的复位方式本实施例不作限定，如通过仅与主处理器11连接的另一看门狗电路实现主处理器11的复位。

在上述实施例的基础上，从处理器13的用于输出心跳包信号的输出端与主处理器11的输入端相连，主处理器11的用于在所述心跳包信号异常时输出手动复位信号的第二输出端与看门狗电路12的第二输入端相连。

具体的，图3为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第三示意图。参考图3，主处理器11的输入端与从处理器13的输出端相连，用于接收从处理器13发送的心跳包信号。其中，心跳包信号的具体内容可以根据实际情况定义，当从处理器13运行正常时，定期向主处理器11发送心跳包信号，以通知主处理器11当前从处理器13运行正常。可选的，也可以由主处理器11定期向从处理器13发送一个自定义的命令字段，从处理器13接收到命令字段后，向主处理器13反馈一个应答，该应答为心跳包信号。其中，主处理器11的用于输出命令字段的第三输出端与从处理器13的另一输入端相连，需要说明的是，该连接关系并未在本实施例的附图中示出。

进一步的，看门狗电路12的第二输入端MR与主处理器11的第二输出端相连，用于接收手动复位信号，其中，手动复位信号用于指示看门狗电路12向从处理器13发送复位信号。

具体的，主处理器11定期接收从处理器13发送心跳包信号，当从处理器13运行异常时，将不会向主处理器11发送心跳包信号，或者向主处理器11发送异常的心跳包信号。主处理器11在设定时长内如果没有接收到心跳包信号或者接收到异常的心跳包信号，则确认从处理器13运行异常。此时，主处理器11生成手动复位信号，并将手动复位信号通过第二输出端发送至看门狗电路12的第二输入端MR。看门狗电路12接收到手动复位信号时，通过输出端RST向从处理器13发送复位信号，以使从处理器13进行复位。这样可以保证从处理器13发生异常时，主处理器11通过看门狗电路12控制从处理器13进行复位。

在上述实施例的基础上，从处理器13的输入端与上电复位电路14相连；上电复位电路14包括：串联的第一电阻R1和电容C1；从处理器13的输入端通过第一电阻R1与第一电源相连，且通过电容C1接地。

具体的，图4为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第四示意图，参考图4，从处理器13的输入端除了与看门狗电路12的输出端RST相连，还通过第一电阻R1与第一电源相连，通过电容C1接地。此时，第一电阻R1和电容C1组成RC振荡电路式的上电复位电路14。当第一电源通过从处理器13的输入端为从处理器13上电时，从处理器13同步进行复位。此时，从处理器13除了通过看门狗电路12发送的复位信号进行复位外，还可以在通电时实现上电复位。

优选的，第一电源与看门狗电路12的电源端VDD连接的第二电源为同一电源。即看门狗电路12与从处理器13共用一个电源供电，且在看门狗电路12通电时，从处理器13同步上电复位。

在上述实施例的基础上，主处理器11的第一输出端通过第一电平转换电路15与看门狗电路12的第一输入端WDI相连，第一电平转换电路15包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及第一晶体管Q1；第一晶体管Q1的控制端通过第二电阻R2与主处理器11的第一输出端相连，第一晶体管Q1的第一连接端与看门狗电路12的第一输入端WDI相连，且通过第三电阻R3与第三电源相连，第一晶体管Q1的第二连接端接地，第四电阻R4并联于第一晶体管Q1的控制端和第一晶体管Q1的第二连接端，第三电源的电压值与看门狗电路12的电源端VDD连接的第二电源的电压值相等。

具体的，考虑到实际应用中看门狗电路12的供电电压与主处理器11输出的喂狗信号的电压可能不一致，如看门狗电路12的供电电压为3.3V而主处理器11输出喂狗信号时引起的电压变化幅度为1.8V，这样会导致看门狗电路12无法准确的识别第一输入端WDI的电平变化，进而无法正常工作。因此，为了保证看门狗电路12准确的识别出第一输入端WDI的电平变化，本实施例中在主处理器11的第一输出端和看门狗电路12的第一输入端WDI间增加了第一电平转换电路15。图5为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第五示意图，参考图5，其中，第一电平转换电路15的第三电源的电压与看门狗电路12的供电电压相等，即第三电源与第二电源的供电电平相同。第一晶体管Q1起到开关作用。第一晶体管Q1的控制端通过第二电阻R2与主处理器11的第一输出端相连，第一连接端通过第三电阻R3与第三电源相连，且与看门狗电路12的第一输入端WDI相连，第二连接端接地。第四电阻R4并联于第一晶体管Q1的控制端和第一晶体管Q1的第二连接端。在主处理器11的第一输出端输出的信号为低电平信号时，第一晶体管Q1处于断开状态，此时，看门狗电路12的第一接收端WDI通过第三电阻R3连接第三电源，即看门狗电路12的第一接收端WDI处于高电平状态，且该高电平与看门狗电路12的供电电平相等。在主处理器11的第一输出端输出的信号为高电平信号时，第一晶体管Q1处于接通状态，看门狗电路12的第一接收端WDI通过第一晶体管Q1接地，即处于低电平状态。即通过第一电平转换电路15实现了第一接收端WDI电平的明显变化，进而可以使看门狗电路12准确的识别出喂狗信号。看门狗电路12只要确定第一接收端WDI规律性的电压变化，便可以确认接收到喂狗信号。

在上述实施例的基础上，第一晶体管Q1是场效应晶体(metaloxidesemiconductor，MOS)管或三极管。

当第一晶体管Q1为MOS管时，优选为N型MOS管。此时，第一晶体管Q1的控制端为栅极，第一连接端为漏极，第二连接端为源极。当第一晶体管Q1为三极管时，该三极管为双极性三极管，且优选为NPN三极管。此时，第一晶体管Q1的控制端为基极，第一连接端为集电极，第二连接端为发射极。其中，MOS管是电压控制元件，三级管是电流控制元件，在实际应用中，可以根据实际情况选择MOS管或三极管。需要说明的是，图5中仅示例性的用N型MOS管表示第一晶体管Q1。

在上述实施例的基础上，主处理器11的第二输出端通过第二电平转换电路16与看门狗电路12的第二输入端MR相连，第二电平转换电路16包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及第二晶体管Q2；第二晶体管Q2的控制端通过第五电阻R5与主处理器11的第二输出端相连，第二晶体管Q2的第一连接端与看门狗电路12的第二输入端MR相连，且通过第六电阻R6与第四电源相连，第二晶体管Q2的第二连接端接地，第七电阻R7并联于第二晶体管Q2的控制端和第二晶体管Q2的第二连接端，第四电源的电压值与看门狗电路12的电源端VDD连接的第二电源的电压值相等。

具体的，考虑到实际应用中看门狗电路12的供电电压与主处理器11输出的手动复位信号的电压可能不一致，如看门狗电路12的供电电压为3.3V而手动复位信号引起的电压变化幅度为1.8V，这样会导致看门狗电路12无法准确的识别第二输入端MR的电平变化。因此，为了保证看门狗电路12准确的识别出第二输入端MR的电平变化，本实施例中在主处理器11的第二输出端和看门狗电路12的第二输入端MR间增加了第二电平转换电路16。图6为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第六示意图，参考图6，其中，第二电平转换电路16的第四电源的电压与看门狗电路12的供电电压相等，即第四电源与第二电源的供电电平相同。第二晶体管Q2起到开关作用。第二晶体管Q2的控制端通过第五电阻R5与主处理器11的第二输出端相连，第一连接端通过第六电阻R6与第四电源相连，且与看门狗电路12的第二输入端MR相连，第二连接端接地。第七电阻R7并联于第二晶体管Q2的控制端和第二晶体管Q2的第二连接端。在主处理器11的第二输出端输出的信号为低电平信号时，第二晶体管Q2处于断开状态，此时，看门狗电路12的第二接收端MR通过第六电阻R6连接第四电源，即看门狗电路12的第二接收端MR处于高电平状态，且该高电平与看门狗电路12的供电电平相等。主处理器11的第二输出端输出的信号为高电平信号时，第二晶体管Q2处于接通状态，此时，看门狗电路12的第二接收端MR也接地，即处于低电平状态。即通过第二电平转换电路16实现了第二接收端MR的电平的明显变化，进而可以使看门狗电路12准确的识别出手动复位信号。其中，看门狗电路12只要确定第二接收端MR电压的高低电平，便可以确认接收到手动复位信号。

在上述实施例的基础上，第二晶体管Q2是MOS管或三极管。

当第二晶体管Q2为MOS管时，优选为N型MOS管。此时，第二晶体管Q2的控制端为栅极，第一连接端为漏级，第二连接端为源极。当第二晶体管Q2为三极管时，该三极管为双极性三极管，且优选为NPN三极管。此时，第二晶体管Q2的控制端为基极，第一连接端为集电极，第二连接端为发射极。其中，MOS管是电压控制元件，三级管是电流控制元件，在实际应用中，可以根据实际情况选择MOS管或三极管。需要说明的是，图6中仅示例性的用N型MOS管表示第二晶体管Q2。一般而言，主处理器11输出的喂狗信号和手动复位信号的电压值是相等的，因此，第一电平转换电路15和第二电平转换电路16是同时存在的。其中，第一电平转换电路15和第二电平转换电路16中晶体管的具体类型和型号可以根据实际情况选择，可以相同也可以不同，各电阻的型号和阻值也可以根据实际情况选择，可以相同也可以不同。

需要说明的是，上电复位电路14和第一电平转换电路15以及第二电平转换电路16可以同时存在于本实施例提供的复位控制系统。图7为本实用新型实施例提供的复位控制系统的第七示意图。参考图7，其中，该复位控制系统包括：主处理器11、从处理器13、看门狗电路12、上电复位电路14、第一电平转换电路15以及第二电平转换电路16。当从处理器13上电时，通过上电复位电路14实现上电复位，并在正常运行时通过输出端定时向主处理器11发送心跳包信号。主处理器11在正常运行时定时向看门狗电路12的第一输入端WDI发送喂狗信号，且通过第一电平转换电路15使看门狗电路12准确识别到喂狗信号的电平变化，以使看门狗电路12计数器记录的数值清零。当看门狗电路12未接收到喂狗信号使得计数器的数值溢出后，看门狗电路12中断，并通过输出端RST向从处理器13发送复位信号，从处理器13根据复位信号进行复位。如果主处理器11确认未接收到从处理器13发送的心跳包信号时，向看门狗电路12的第二接收端MR发送手动复位信号，且通过第二电平转换电路16使看门狗电路12准确的识别到手动复位信号的电平变化，此时，看门狗电路12接收到手动复位信号后中断，并通过输出端RST向从处理器13发送复位信号，从处理器13根据复位信号进行复位。

可选的，在实际应用中，每个主处理器11可以控制多个从处理器13，此时，主处理器11与每个从处理器13之间都可以采用上述提及的复位控制系统，即每个从处理器13均配置有对应的看门狗电路12，以在从处理器13运行异常或者主处理器11运行异常时，通过看门狗电路12实现对从处理器13的复位。其中，主处理器11向每个看门狗电路12的第一输入端WDI发送喂狗信号，主处理器11向没有收到心跳包信号的从处理器13对应的看门狗电路12发送手动复位信号。

上述提供的复位控制系统，通过将主处理器的用于发送喂狗信号的第一输出端与看门狗电路的第一输入端相连，看门狗电路的用于在喂狗信号异常时输出复位信号的输出端与从处理器输入端相连的技术方案，可以实现在主处理器运行异常时，通过看门狗电路对从处理器进行复位，防止由于主处理器运行异常导致的从处理器处于不可控的状态。

进一步的，本实施例还提供了一种体征采集设备，该体征采集设备包括上述提及的复位控制系统。

具体的，该体征采集设备可以是包括心率检测功能、血压检测功能、体温检测功能等至少一种体征采集功能的设备。体征采集设备的主处理器为安卓系统，从处理器为执行体征采集功能的处理器。可选的，每个从处理器对应一个体征采集功能。其中，可以通过在体征采集设备中安装应用软件的方式，使用户选择需要的体征采集功能，此时，每个从处理器控制对应的应用软件运行。进一步的，安卓系统定期向看门狗电路发送喂狗信号，当安卓系统异常时，喂狗信号异常，此时，看门狗电路控制从处理器复位，以避免体征采集功能处于不可控制的状态。同时，安卓系统定期向从处理器发送命令字段，以使从处理器根据命令字段反馈心跳包信号。当从处理器异常时，将导致心跳包信号异常，此时，安卓系统会通过向看门狗电路发送手动复位信号的方式，实现看门狗电路控制从处理器进行复位。由于体征采集设备包含复位控制系统，因此复位控制系统具备的功能和有益效果同样适用于该体征采集设备。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种复位控制系统，其特征在于，包括：主处理器、看门狗电路以及从处理器，所述主处理器的用于输出喂狗信号的第一输出端与所述看门狗电路的第一输入端相连，所述看门狗电路的用于在所述喂狗信号异常时输出复位信号的输出端与所述从处理器的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的复位控制系统，其特征在于，所述从处理器的用于输出心跳包信号的输出端与所述主处理器的输入端相连，所述主处理器的用于在所述心跳包信号异常时输出手动复位信号的第二输出端与所述看门狗电路的第二输入端相连。

3.根据权利要求1所述的复位控制系统，其特征在于，所述从处理器的输入端与上电复位电路相连；

所述上电复位电路包括：串联的第一电阻和电容；

所述从处理器的输入端通过所述第一电阻与第一电源相连，且通过所述电容接地。

4.根据权利要求3所述的复位控制系统，其特征在于，所述第一电源与所述看门狗电路的电源端连接的第二电源为同一电源。

5.根据权利要求1所述的复位控制系统，其特征在于，所述主处理器的第一输出端通过第一电平转换电路与所述看门狗电路的第一输入端相连，

所述第一电平转换电路包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第一晶体管；

所述第一晶体管的控制端通过所述第二电阻与所述主处理器的第一输出端相连，所述第一晶体管的第一连接端与所述看门狗电路的第一输入端相连，且通过所述第三电阻与第三电源相连，所述第一晶体管的第二连接端接地，所述第四电阻并联于所述第一晶体管的控制端和所述第一晶体管的第二连接端，所述第三电源的电压值与所述看门狗电路的电源端连接的第二电源的电压值相等。

6.根据权利要求5所述的复位控制系统，其特征在于，所述第一晶体管是MOS管或三极管。

7.根据权利要求2所述的复位控制系统，其特征在于，所述主处理器的第二输出端通过第二电平转换电路与所述看门狗电路的第二输入端相连，

所述第二电平转换电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第二晶体管；

所述第二晶体管的控制端通过所述第五电阻与所述主处理器的第二输出端相连，所述第二晶体管的第一连接端与所述看门狗电路的第二输入端相连，且通过所述第六电阻与第四电源相连，所述第二晶体管的第二连接端接地，所述第七电阻并联于所述第二晶体管的控制端和所述第二晶体管的第二连接端，所述第四电源的电压值与所述看门狗电路的电源端连接的第二电源的电压值相等。

8.根据权利要求7所述的复位控制系统，其特征在于，所述第二晶体管是MOS管或三极管。

9.一种体征采集设备，其特征在于，所述体征采集设备包括如权利要求1-8任一所述的复位控制系统。