CN220305665U - 基于功能安全的屏端微控制器上电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微控制器上电技术领域，尤其涉及一种基于功能安全的屏端微控制器上电系统。该系统包括：使能模块、微控制器和带看门狗模块的第一电源模块；使能模块在接收到系统上电指令时，输出第一使能信号至第一电源模块；第一电源模块在接收到第一使能信号时，输出驱动电压至微控制器；微控制器在接收到驱动电压时，反馈喂狗信号至第一电源模块；第一电源模块还用于在喂狗信号异常时，输出低电平看门狗信号至微控制器；微控制器还用于对低电平看门狗信号进行计数，并在计数值大于预设阈值时，输出异常信号。本实用新型能够在MCU工作异常或电源问题的情况下及时检测、隔离和响应，从而提高整个屏端系统的可靠性和安全性。

Description

基于功能安全的屏端微控制器上电系统

技术领域

本实用新型涉及微控制器上电技术领域，尤其涉及一种基于功能安全的屏端微控制器上电系统。

背景技术

在传统的车载屏端MCU(微控制器)上电系统中，通常使用输入电压VBAT(典型为12V)来直接连接到一级LDO电源或者通过一级开关电源(DC-DC)进行转换，以获得MCU工作所需的适当电压。这种简单的上电方案虽然能够为MCU供电，但却存在严重的监控缺陷。在整个上电系统中，缺乏对MCU和电源状态的监控措施，导致在MCU工作异常或电源出现问题时，整个屏系统将陷入不可预测的故障状态。

由于缺乏监控机制，当MCU发生故障时，系统无法及时察觉并采取适当的应对措施。例如，若MCU进入死循环或崩溃状态，整个屏端系统将无法正常响应用户操作，从而严重影响用户体验和安全性。此外，如果MCU电源出现异常，如电压波动或失稳，可能会导致MCU无法正常启动或提供稳定的运行环境，进而使整个屏系统陷入瘫痪状态。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于功能安全的屏端微控制器上电系统，旨在解决现有技术中微控制器上电系统缺乏监控机制的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于功能安全的屏端微控制器上电系统，所述系统包括：使能模块、微控制器和带看门狗模块的第一电源模块；

其中，所述带看门狗模块的第一电源模块分别与所述微控制器连接以及所述使能模块连接；

所述使能模块，用于在接收到系统上电指令时，输出第一使能信号至所述第一电源模块；

所述第一电源模块，用于在接收到所述第一使能信号时，输出驱动电压至所述微控制器；

所述微控制器，用于在接收到所述驱动电压时，反馈喂狗信号至所述第一电源模块；

所述第一电源模块，还用于在所述喂狗信号异常时，输出低电平看门狗信号至所述微控制器；

所述微控制器，还用于对所述低电平看门狗信号进行计数，并在所述计数值大于预设阈值时，输出异常信号。

可选地，所述系统还包括：第二电源模块和看门狗使能模块；

其中，所述第二电源模块分别与所述微控制器以及所述第一电源模块连接，所述看门狗使能模块分别与所述第二电源模块和所述第一电源模块连接；

所述第二电源模块，用于接收所述第一电源模块输出的驱动电压，并将所述驱动电压转化成所述微控制器的上电电压后，输出所述上电电压至所述微控制器；

所述第二电源模块，还用于在所述上电电压异常时，输出低电平的第三使能信号至所述看门狗使能模块；

所述看门狗使能模块，用于在接收到所述低电平的第三使能信号时，停止输出第四使能信号至所述第一电源模块；

所述第一电源模块，还用于在未接收到所述第四使能信号时，关闭所述看门狗模块。

可选地，所述第二电源模块，还用于在所述上电电压正常时，输出高电平的第三使能信号至所述看门狗使能模块；

所述看门狗使能模块，用于在接收到所述高电平的第三使能信号时，输出所述第四使能信号至所述第一电源模块；

所述第一电源模块，还用于在接收到所述第四使能信号时，启动所述看门狗模块。

可选地，所述系统还包括：电平转换模块；

其中，所述电平转换模块分别与所述微控制器和所述第一电源模块连接；

所述电平转换模块，用于对所述微控制器反馈的喂狗信号进行电压转换，并将转换后的喂狗信号输出至所述第一电源模块。

可选地，所述系统还包括：第一延时计数模块；

其中，所述第一延时计数模块分别与所述微控制器和所述带看门狗模块的第一电源模块连接；

所述第一延时计数模块，用于接收所述带看门狗模块的第一电源模块输出的低电平看门狗信号，对所述低电平看门狗信号进行延时，并将延时后的低电平看门狗信号输送至所述微控制器。

可选地，所述系统还包括：电压监控模块和第二延时计数模块；

其中，所述电压监控模块分别与所述第二电源模块和所述第二延时计数模块连接，所述第二延时计数模块与所述微控制器连接；

所述电压监控模块，用于接收所述第二电源模块输出的上电电压，并对所述上电电压进行检测；

所述电压监控模块，还用于在所述上电电压超出预设电压范围时，输出低电平电压检测信号至所述第二延时计数模块；

所述第二延时计数模块，用于对所述低电平电压检测信号进行延时，并将延时后的低电平电压检测信号输送至所述微控制器；

所述微控制器，还用于对所述延时后的低电平电压检测信号进行计数，并在所述计数值大于预设阈值时，输出异常信号。

可选地，所述系统还包括：第一或门电路；

所述第一或门电路分别与所述微控制器、电压监控模块和所述带看门狗模块的第一电源模块连接；

所述第一或门电路，用于在接收到所述低电平看门狗信号和/或所述低电平电压检测信号时，输送复位信号至所述微控制器；

所述微控制器，还用于在接收到所述复位信号时对系统复位。

可选地，所述带看门狗模块的第一电源模块，还用于在所述驱动电压超出预设电压范围时，输出低电平的第二使能信号至所述第二电源模块；

所述第二电源模块，还用于在接收到所述低电平的第二使能信号时，停止输出所述上电电压至所述微控制器。

可选地，所述使能模块包括：点火单元、CAN通讯单元和第二或门电路；

其中，所述点火单元与所述第二或门电路连接，所述CAN通讯单元与所述第二或门电路连接，所述第二或门电路与所述第一电源模块连接；

所述点火单元，用于在接收到上电指令时，输出点火信号至所述第二或门电路；

所述CAN通讯单元，用于在接收到上电指令时，输出唤醒信号至所述第二或门电路；

所述第二或门电路，用于在接收到所述点火信号和/或所述唤醒信号时，输出第一使能信号至所述带看门狗模块的第一电源模块。

可选地，所述CAN通讯单元还分别与所述微控制器、所述第二电源模块和所述第一电源模块连接；

所述第一电源模块，还用于输出所述驱动电压至所述CAN通讯单元为所述CAN通讯单元提供正常工作电压；

所述第二电源模块，还用于在所述CAN通讯单元正常工作时，输出所述上电电压至所述CAN通讯单元的信号收发器；

所述CAN通讯单元，还用于在所述信号收发器上电时，连接所述CAN通讯单元与所述微控制器的通讯状态；

所述微控制器，还用于在所述通讯状态连接时，通过所述CAN通讯单元输出异常信号。

在本实用新型中基于功能安全的屏端微控制器上电系统包括：使能模块、微控制器和带看门狗模块的第一电源模块；其中，所述带看门狗模块的第一电源模块分别与所述微控制器连接以及所述使能模块连接；所述使能模块，用于在接收到系统上电指令时，输出第一使能信号至所述第一电源模块；所述第一电源模块，用于在接收到所述第一使能信号时，输出驱动电压至所述微控制器；所述微控制器，用于在接收到所述驱动电压时，反馈喂狗信号至所述第一电源模块；所述第一电源模块，还用于在所述喂狗信号异常时，输出低电平看门狗信号至所述微控制器；所述微控制器，还用于对所述低电平看门狗信号进行计数，并在所述计数值大于预设阈值时，输出异常信号。本实用新型能够在MCU工作异常或电源问题的情况下及时检测、隔离和响应，从而提高整个屏端系统的可靠性和安全性。

附图说明

图1是本实用新型基于功能安全的屏端微控制器上电系统第一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型基于功能安全的屏端微控制器上电系统第二实施例的结构示意图；

图3是本实用新型基于功能安全的屏端微控制器上电系统第三实施例的结构示意图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	使能模块	20	第一电源模块
30	微控制器	40	第二电源模块
				50	看门狗使能模块	60	电平转换模块
70	第一延时计数模块	80	电压监控模块
				90	第二延时计数模块	00	第一或门电路
101	点火单元	102	第二或门电路
				103	CAN通讯单元

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。

本实用新型实施例提供了一种基于功能安全的屏端微控制器30上电系统，参照图1所示，图1是本实用新型基于功能安全的屏端微控制器30上电系统第一实施例的结构框图。本实用新型的基于功能安全的屏端微控制器30上电系统包括：使能模块10、微控制器30和带看门狗模块的第一电源模块20；

其中，所述带看门狗模块的第一电源模块20分别与所述微控制器30连接以及所述使能模块10连接；

所述使能模块10，用于在接收到系统上电指令时，输出第一使能信号至所述第一电源模块20；

所述第一电源模块20，用于在接收到所述第一使能信号时，输出驱动电压至所述微控制器30；

所述微控制器30，用于在接收到所述驱动电压时，反馈喂狗信号至所述第一电源模块20；

所述第一电源模块20，还用于在所述喂狗信号异常时，输出低电平看门狗信号至所述微控制器30；

所述微控制器30，还用于对所述低电平看门狗信号进行计数，并在所述计数值大于预设阈值时，输出异常信号。

需要说明的是，使能模块10是一个逻辑电路或控制器，它能够在系统接收到上电指令时产生第一使能信号。这个信号的产生可能涉及电路的开关控制、信号处理等。使能模块10的主要功能是在系统需要启动时提供相应的触发信号。

其中，上述上电指令指的是一个控制信号，它通常由系统的控制逻辑或外部事件触发，用于启动整个系统的上电过程。

应理解的是，带看门狗模块的第一电源模块20可以是型号为TPS7B6850QPWPRQ1的电源芯片，它负责将输入电压进行适当的处理，以获得稳定的驱动电压供应给微控制器30。当接收到使能信号时，第一电源模块20将启动电源转换过程，并将输出所需的电压给微控制器30。其中，第一电源模块20中包括看门狗模块，看门狗模块是一个计时器或计数器，它负责监测微控制器30的喂狗信号。如果微控制器30输出的喂狗信号异常，带看门狗模块将产生低电平看门狗信号。这是一种监控机制，用于检测微控制器30是否处于正常运行状态。

可理解的是，微控制器30可以是型号为FS32K144的芯片，微控制器30在接收到低电平看门狗信号后，会进行计数。如果计数值超过预设阈值，微控制器30会判定系统存在异常情况，并产生异常信号。这可以触发进一步的安全保护措施，比如断电保护、告警通知等，以确保系统不会因为微控制器30工作异常而造成严重后果。

在本实施例中基于功能安全的屏端微控制器30上电系统包括：使能模块10、微控制器30和带看门狗模块的第一电源模块20；其中，所述带看门狗模块的第一电源模块20分别与所述微控制器30连接以及所述使能模块10连接；所述使能模块10，用于在接收到系统上电指令时，输出第一使能信号至所述第一电源模块20；所述第一电源模块20，用于在接收到所述第一使能信号时，输出驱动电压至所述微控制器30；所述微控制器30，用于在接收到所述驱动电压时，反馈喂狗信号至所述第一电源模块20；所述第一电源模块20，还用于在所述喂狗信号异常时，输出低电平看门狗信号至所述微控制器30；所述微控制器30，还用于对所述低电平看门狗信号进行计数，并在所述计数值大于预设阈值时，输出异常信号。本实施例能够在MCU工作异常或电源问题的情况下及时检测、隔离和响应，从而提高整个屏端系统的可靠性和安全性。

参照图2，是本实用新型基于功能安全的屏端微控制器30上电系统第二实施例的结构示意图；基于上述第一实施例，提出本实用新型基于功能安全的屏端微控制器30上电系统的第二实施例。

在本实施例中，所述系统还包括：第二电源模块40和看门狗使能模块5010；

其中，所述第二电源模块40分别与所述微控制器30以及所述第一电源模块20连接，所述看门狗使能模块5010分别与所述第二电源模块40和所述第一电源模块20连接；

所述第二电源模块40，用于接收所述第一电源模块20输出的驱动电压，并将所述驱动电压转化成所述微控制器30的上电电压后，输出所述上电电压至所述微控制器30；

所述第二电源模块40，还用于在所述上电电压异常时，输出低电平的第三使能信号至所述看门狗使能模块5010；

所述看门狗使能模块5010，用于在接收到所述低电平的第三使能信号时，停止输出第四使能信号至所述第一电源模块20；

所述第一电源模块20，还用于在未接收到所述第四使能信号时，关闭所述看门狗模块。

需要说明的是，第二电源模块40可以是型号为TPS74501PQWDRVRQ1的电源芯片，它与微控制器30和第一电源模块20相连接。其主要作用是接收第一电源模块20输出的驱动电压，并将其转化成适合微控制器30的上电电压，然后输出给微控制器30。这确保微控制器30获得稳定的上电电压，从而能够正常工作。

应理解的是，看门狗使能模块5010与第二电源模块40和第一电源模块20连接。它的任务是监测第二电源模块40输出的上电电压情况，并与看门狗模块进行交互。当第二电源模块40检测到上电电压异常时，它将输出低电平的第三使能信号给看门狗使能模块5010。

可理解的是，当看门狗使能模块5010接收到低电平的第三使能信号时，它会停止向第一电源模块20输出第四使能信号，从而使第一电源模块20关闭看门狗模块的运行。这是为了确保在某些情况下(例如上电电压异常)不会频繁地触发看门狗机制，从而便于后台对上电系统电源部分进行故障查找。

在本实施例中，所述带看门狗模块的第一电源模块20，还用于在所述驱动电压超出预设电压范围时，输出低电平的第二使能信号至所述第二电源模块40；

所述第二电源模块40，还用于在接收到所述低电平的第二使能信号时，停止输出所述上电电压至所述微控制器30。

需要说明的是，带看门狗模块的第一电源模块20除了之前描述的功能，这个模块还具有监测驱动电压的能力。如果驱动电压超出了预设的电压范围，带看门狗模块的第一电源模块20将输出低电平的第二使能信号。

应理解的是，第二电源模块40与微控制器30相连接，并且在系统中负责将适当的上电电压提供给微控制器30。当第二电源模块40接收到低电平的第二使能信号时，它将停止输出上电电压至微控制器30，即切断了对微控制器30的电源供应。

可理解的是，这种机制的作用是在驱动电压异常情况下，通过带看门狗模块的第一电源模块20和第二电源模块40的协作，阻止不稳定或异常电压传递给微控制器30。这有助于保护微控制器30免受电压异常的影响，防止不稳定的电压对系统造成损害或干扰。

在本实施例中，所述第二电源模块40，还用于在所述上电电压正常时，输出高电平的第三使能信号至所述看门狗使能模块5010；

所述看门狗使能模块5010，用于在接收到所述高电平的第三使能信号时，输出所述第四使能信号至所述第一电源模块20；

所述第一电源模块20，还用于在接收到所述第四使能信号时，启动所述看门狗模块。

需要说明的是，在上电电压正常时，第二电源模块40会输出高电平的第三使能信号给看门狗使能模块5010。这是为了告知看门狗使能模块5010上电电压状态正常。当看门狗使能模块5010接收到高电平的第三使能信号时，它会输出第四使能信号给第一电源模块20。这是为了启动或使能第一电源模块20的看门狗功能。当第一电源模块20接收到第四使能信号时，它会启动或使能看门狗模块。

进一步地，在本实施例中，所述系统还包括：电平转换模块60；

其中，所述电平转换模块60分别与所述微控制器30和所述第一电源模块20连接；

所述电平转换模块60，用于对所述微控制器30反馈的喂狗信号进行电压转换，并将转换后的喂狗信号输出至所述第一电源模块20。

需要说明的是，电平转换模块60连接在微控制器30和第一电源模块20之间。它的主要功能是将微控制器30反馈的喂狗信号进行电压转换，然后将转换后的信号输出给第一电源模块20。这样做的目的是确保喂狗信号在不同电压域之间能够正确传递，使得第一电源模块20能够准确地理解并响应喂狗信号。

可理解的是，电平转换模块60的存在可以解决微控制器30与第一电源模块20之间的电压兼容性问题。由于不同模块可能工作在不同的电压水平下，确保信号传递的准确性和可靠性对于系统的正常运行至关重要。电平转换模块60能够在不影响信号质量的情况下进行必要的电压适配，从而保证系统各部分之间的协调工作。

进一步地，在本实施例中，所述系统还包括：第一延时计数模块70；

其中，所述第一延时计数模块70分别与所述微控制器30和所述带看门狗模块的第一电源模块20连接；

所述第一延时计数模块70，用于接收所述带看门狗模块的第一电源模块20输出的低电平看门狗信号，对所述低电平看门狗信号进行延时，并将延时后的低电平看门狗信号输送至所述微控制器30。

需要说明的是，通过在低电平看门狗信号上引入适当的延时，系统能够确保微控制器30可以稳定地对信号进行计数，从而记录下异常事件的发生次数。这些计数数据可以储存在后台，供后续的故障分析和调试使用。在系统出现异常或故障时，这些计数数据可以帮助工程师或维护人员更容易地定位问题的根本原因，加快故障排除的过程。

进一步地，在本实施例中，所述系统还包括：电压监控模块80和第二延时计数模块90；

其中，所述电压监控模块80分别与所述第二电源模块40和所述第二延时计数模块90连接，所述第二延时计数模块90与所述微控制器30连接；

所述电压监控模块80，用于接收所述第二电源模块40输出的上电电压，并对所述上电电压进行检测；

所述电压监控模块80，还用于在所述上电电压超出预设电压范围时，输出低电平电压检测信号至所述第二延时计数模块90；

所述第二延时计数模块90，用于对所述低电平电压检测信号进行延时，并将延时后的低电平电压检测信号输送至所述微控制器30；

所述微控制器30，还用于对所述延时后的低电平电压检测信号进行计数，并在所述计数值大于预设阈值时，输出异常信号。

需要说明的是，电压监控模块80与第二电源模块40相连接，它的主要任务是接收第二电源模块40输出的上电电压，并对这个电压进行监测。如果上电电压超出预设的电压范围，电压监控模块80将输出低电平的电压检测信号。其中，上述预设电压范围指的是系统中设定的一个合理的电压范围，用于判定电压是否处于正常工作范围内。这个范围是根据系统的设计要求和电子元件的规格来确定的。

应理解的是，第二延时计数模块90与微控制器30相连接，它的作用类似于之前提到的第一延时计数模块70，但这里是对电压检测信号进行延时。延时后的低电平电压检测信号将被输送至微控制器30。

可理解的是，微控制器30接收到延时后的低电平电压检测信号后，会进行计数。如果计数值大于预设阈值，微控制器30将判定系统存在异常，并输出相应的异常信号。这可以触发进一步的系统保护措施或通知操作人员进行干预，以确保系统能够在电压异常情况下及时作出反应。

进一步地，在本实施例中，所述系统还包括：第一或门电路00；

所述第一或门电路00分别与所述微控制器30、电压监控模块80和所述带看门狗模块的第一电源模块20连接；

所述第一或门电路00，用于在接收到所述低电平看门狗信号和/或所述低电平电压检测信号时，输送复位信号至所述微控制器30；

所述微控制器30，还用于在接收到所述复位信号时对系统复位。

需要说明的是，第一或门电路00分别与微控制器30、电压监控模块80和带看门狗模块的第一电源模块20相连接。这个电路是一个逻辑门电路，它会接收来自低电平看门狗信号和/或低电平电压检测信号，并根据逻辑条件产生一个复位信号。这个复位信号会传送给微控制器30，告知微控制器30发生了一些需要采取紧急措施的情况。微控制器30在接收到复位信号后，会执行系统复位操作。这意味着微控制器30会回到初始状态，重新启动系统的初始化过程。复位操作可以帮助系统从异常情况中恢复，确保系统能够在故障发生后重新进入正常工作状态。

参照图3，是本实用新型基于功能安全的屏端微控制器30上电系统第三实施例的结构示意图；基于上述第二实施例，提出本实用新型基于功能安全的屏端微控制器30上电系统的第三实施例。

在本实施例中，所述使能模块10包括：点火单元101、CAN通讯单元103和第二或门电路102；

其中，所述点火单元101与所述第二或门电路102连接，所述CAN通讯单元103与所述第二或门电路102连接，所述第二或门电路102与所述第一电源模块20连接；

所述点火单元101，用于在接收到上电指令时，输出点火信号至所述第二或门电路102；

所述CAN通讯单元103，用于在接收到上电指令时，输出唤醒信号至所述第二或门电路102；

所述第二或门电路102，用于在接收到所述点火信号和/或所述唤醒信号时，输出第一使能信号至所述带看门狗模块的第一电源模块20。

需要说明的是，点火单元101与第二或门电路102连接，在接收到上电指令时会输出点火信号。点火信号可以在系统启动时触发一系列操作，如启动内部系统或触发相关硬件。CAN通讯单元103与第二或门电路102连接，在接收到上电指令时会输出唤醒信号。这个信号可以用于激活CAN总线通信，唤醒其他设备或模块，以实现系统的联动。第二或门电路102与第一电源模块20连接，并且在接收到点火信号和/或唤醒信号时，会输出第一使能信号给带看门狗模块的第一电源模块20。这个新增的组成部分为系统的启动和使能过程引入了更多的控制和触发信号，有助于确保系统在上电时以可控和协调的方式启动，提高整体的功能安全性。

应理解的是，CAN通讯单元103还与车身电池相连接，车身电池作为CAN通讯单元103输出唤醒信号的初始电源。

参照图3，在本实施例中，所述CAN通讯单元103还分别与所述微控制器30、所述第二电源模块40和所述第一电源模块20连接；

所述第一电源模块20，还用于输出所述驱动电压至所述CAN通讯单元103为所述CAN通讯单元103提供正常工作电压；

所述第二电源模块40，还用于在所述CAN通讯单元103正常工作时，输出所述上电电压至所述CAN通讯单元103的信号收发器；

所述CAN通讯单元103，还用于在所述信号收发器上电时，连接所述CAN通讯单元103与所述微控制器30的通讯状态；

所述微控制器30，还用于在所述通讯状态连接时，通过所述CAN通讯单元103输出异常信号。

需要说明的是，CAN通讯单元103除了之前的功能，CAN通讯单元103还分别与微控制器30、第二电源模块40和第一电源模块20相连接。它在系统中起到了连接和通讯协调的作用。第一电源模块20除了之前的功能，第一电源模块20还用于向CAN通讯单元103输出驱动电压，以为CAN通讯单元103提供正常工作所需的电压。第二电源模块40除了之前的功能，第二电源模块40在CAN通讯单元103正常工作时，会输出上电电压至CAN通讯单元103的信号收发器。当信号收发器上电时，CAN通讯单元103会与微控制器30建立通讯状态，以确保通讯通道的稳定性和可靠性。在通讯状态连接期间，微控制器30可以通过CAN通讯单元103输出异常信号，以通知系统微控制器30上电出现故障。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述系统包括：使能模块、微控制器和带看门狗模块的第一电源模块；

其中，所述带看门狗模块的第一电源模块分别与所述微控制器连接以及所述使能模块连接；

所述使能模块，用于在接收到系统上电指令时，输出第一使能信号至所述第一电源模块；

所述第一电源模块，用于在接收到所述第一使能信号时，输出驱动电压至所述微控制器；

所述微控制器，用于在接收到所述驱动电压时，反馈喂狗信号至所述第一电源模块；

所述第一电源模块，还用于在所述喂狗信号异常时，输出低电平看门狗信号至所述微控制器；

所述微控制器，还用于对所述低电平看门狗信号进行计数，并在所述计数值大于预设阈值时，输出异常信号。

2.如权利要求1所述的基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述系统还包括：第二电源模块和看门狗使能模块；

其中，所述第二电源模块分别与所述微控制器以及所述第一电源模块连接，所述看门狗使能模块分别与所述第二电源模块和所述第一电源模块连接；

所述第二电源模块，用于接收所述第一电源模块输出的驱动电压，并将所述驱动电压转化成所述微控制器的上电电压后，输出所述上电电压至所述微控制器；

所述第二电源模块，还用于在所述上电电压异常时，输出低电平的第三使能信号至所述看门狗使能模块；

所述看门狗使能模块，用于在接收到所述低电平的第三使能信号时，停止输出第四使能信号至所述第一电源模块；

所述第一电源模块，还用于在未接收到所述第四使能信号时，关闭所述看门狗模块。

3.如权利要求2所述的基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述第二电源模块，还用于在所述上电电压正常时，输出高电平的第三使能信号至所述看门狗使能模块；

所述看门狗使能模块，用于在接收到所述高电平的第三使能信号时，输出所述第四使能信号至所述第一电源模块；

所述第一电源模块，还用于在接收到所述第四使能信号时，启动所述看门狗模块。

4.如权利要求1所述的基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述系统还包括：电平转换模块；

其中，所述电平转换模块分别与所述微控制器和所述第一电源模块连接；

所述电平转换模块，用于对所述微控制器反馈的喂狗信号进行电压转换，并将转换后的喂狗信号输出至所述第一电源模块。

5.如权利要求1所述的基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述系统还包括：第一延时计数模块；

其中，所述第一延时计数模块分别与所述微控制器和所述带看门狗模块的第一电源模块连接；

所述第一延时计数模块，用于接收所述带看门狗模块的第一电源模块输出的低电平看门狗信号，对所述低电平看门狗信号进行延时，并将延时后的低电平看门狗信号输送至所述微控制器。

6.如权利要求2所述的基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述系统还包括：电压监控模块和第二延时计数模块；

其中，所述电压监控模块分别与所述第二电源模块和所述第二延时计数模块连接，所述第二延时计数模块与所述微控制器连接；

所述电压监控模块，用于接收所述第二电源模块输出的上电电压，并对所述上电电压进行检测；

所述电压监控模块，还用于在所述上电电压超出预设电压范围时，输出低电平电压检测信号至所述第二延时计数模块；

所述第二延时计数模块，用于对所述低电平电压检测信号进行延时，并将延时后的低电平电压检测信号输送至所述微控制器；

所述微控制器，还用于对所述延时后的低电平电压检测信号进行计数，并在所述计数值大于预设阈值时，输出异常信号。

7.如权利要求6所述的基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述系统还包括：第一或门电路；

所述第一或门电路分别与所述微控制器、电压监控模块和所述带看门狗模块的第一电源模块连接；

所述第一或门电路，用于在接收到所述低电平看门狗信号和/或所述低电平电压检测信号时，输送复位信号至所述微控制器；

所述微控制器，还用于在接收到所述复位信号时对系统复位。

8.如权利要求2所述的基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述带看门狗模块的第一电源模块，还用于在所述驱动电压超出预设电压范围时，输出低电平的第二使能信号至所述第二电源模块；

所述第二电源模块，还用于在接收到所述低电平的第二使能信号时，停止输出所述上电电压至所述微控制器。

9.如权利要求2所述的基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述使能模块包括：点火单元、CAN通讯单元和第二或门电路；

其中，所述点火单元与所述第二或门电路连接，所述CAN通讯单元与所述第二或门电路连接，所述第二或门电路与所述第一电源模块连接；

所述点火单元，用于在接收到上电指令时，输出点火信号至所述第二或门电路；

所述CAN通讯单元，用于在接收到上电指令时，输出唤醒信号至所述第二或门电路；

所述第二或门电路，用于在接收到所述点火信号和/或所述唤醒信号时，输出第一使能信号至所述带看门狗模块的第一电源模块。

10.如权利要求9所述的基于功能安全的屏端微控制器上电系统，其特征在于，所述CAN通讯单元还分别与所述微控制器、所述第二电源模块和所述第一电源模块连接；

所述第一电源模块，还用于输出所述驱动电压至所述CAN通讯单元为所述CAN通讯单元提供正常工作电压；

所述第二电源模块，还用于在所述CAN通讯单元正常工作时，输出所述上电电压至所述CAN通讯单元的信号收发器；

所述CAN通讯单元，还用于在所述信号收发器上电时，连接所述CAN通讯单元与所述微控制器的通讯状态；

所述微控制器，还用于在所述通讯状态连接时，通过所述CAN通讯单元输出异常信号。