CN2658825Y

CN2658825Y - 一种智能电子设备的复位电路

Info

Publication number: CN2658825Y
Application number: CN 03253058
Authority: CN
Inventors: 李璠; 安岩
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2003-09-28
Filing date: 2003-09-28
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2013-09-28

Abstract

本实用新型公开了一种智能电子设备的复位电路，该复位电路至少包含：定时电路、逻辑判断电路；所述定时电路的启动端与智能电子设备原有的初始化检测电路的启动检测端相连，定时电路的输出端与逻辑判断电路的第一输入端相连，逻辑判断电路的第二输入端与初始化检测电路的检测结果输出端相连，逻辑判断电路的输出端与智能电子设备原有能够重新启动设备的芯片的复位端相连。本实用新型的复位电路，对软硬件修改较小，实现简单，成本低廉，适用于各种智能电子设备。

Description

一种智能电子设备的复位电路

技术领域

本实用新型涉及一种智能电子设备的复位电路。

背景技术

智能电子设备是指由处理器或控制器控制的电子设备，包括计算机系统、嵌入式系统等。

在一个功能完备的系统当中，除了要求在正常情况下能够正常运行并充分的完成每一次的执行任务以外，对于一些来自设备自身或者周围环境的突发事件应该有一定的处理以及应变能力。一套设备在运行风险性高或对安全性要求较高的操作程序时，要求配备高可靠性的监控电路，以确保及时检测故障状态并加以纠正。高风险操作有两种不同定义：一是执行时间超过允许时限，二是出错之后修复的代价十分昂贵。这样的操作在工程应用中是一个普遍存在的现象。例如：病人监护系统、过程控制设备拆及与安全相关的汽车电子等应用。即使在一些运行风险低或者对安全性要求也较低的系统中，如何在故障发生的最初检测到并及时处理以防止系统受到更大的损坏，这是作为一个设计者在其设计工作的过程当中时刻关心的问题。

在计算机和带微处理器MCU的主板上，有各种各样的电器元件，这些电器元件之际存在着一些相互的干扰，同时单独的某些电器元件也有可能因为其质量等原因存在故障。这些故障如果在系统启动的过程当中发生则可能导致系统无法正常启动，严重的有时甚至会导致系统受到大面积的损坏。

目前，为了防止出现上述情况，通常在系统中增加看门狗电路。看门狗电路在系统的启动和运行过程中，定时接收系统自检后产生的喂狗信号，如果长时间没有收到喂狗信号，则重新启动系统。

但是看门狗电路实现比较复杂，需要系统定时产生喂狗信号，一般的做法是用硬件和软件配合来控制，这样增加了系统的开销。因此，对于已定型的产品和系统比较简单、处理器处理能力不高的系统来说，增加看门狗电路，需要对硬件和软件进行修改，成本较高，并不是最佳的解决方法。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种智能电子设备的复位电路，提高系统可靠性，降低实现的复杂度和成本。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种智能电子设备的复位电路，该复位电路至少包含：定时电路、逻辑判断电路；

所述定时电路的启动端与智能电子设备原有的初始化检测电路的启动检测端相连，定时电路的输出端与逻辑判断电路的第一输入端相连，逻辑判断电路的第二输入端与初始化检测电路的检测结果输出端相连，逻辑判断电路的输出端与智能电子设备原有能够重新启动设备的芯片的复位端相连。

其中，所述的定时电路可以包含：充电开关电路、放电开关电路、充电电路和放电电路；充电开关电路的输入端与初始化检测电路的启动检测端相连，放电开关电路与充电开关电路的状态反馈端相连；充电电路和放电电路与逻辑判断电路的第一输入端相连。

所述的逻辑判断电路可以为：与逻辑门电路。

所述的初始化检测电路可以为计算机主板上包含BIOS、南桥、北桥的初始化电路；所述的启动检测端为南桥发送给北桥的PWROK信号端；所述的逻辑判断电路的第二输入端与南桥的用于输出检测结果的一个通用输出端相连，逻辑判断电路的输出端与南桥的复位端相连。

所述的初始化检测电路可以为：微处理设备中的逻辑门电路，所述的启动检测端为微处理器设备中的电源启动信号端；该逻辑门电路的输入端与该设备各个芯片的状态输出端连接；该逻辑门电路的输出端与所述的逻辑判断电路的第二输入端相连，逻辑判断电路的输出端与微处理器的复位端相连。

该复位电路可以进一步包含：输入启动电路；输入启动电路串连在初始化检测电路的启动检测端和定时电路的启动端中间。

所述的启动电路可以包含一级TTL缓冲器或包含两级单输入非门。

该复位电路还可以进一步包含：输出驱动电路；输出驱动电路串连在逻辑判断电路的输出端与智能电子设备原有能够重新启动设备的芯片之间。

所述的输出驱动电路可以包含：上拉电阻和一级漏端DRAIN极开路的场效应管MOSFET电路。

该复位电路还可以进一步包含：状态显示电路，状态显示电路与逻辑判断电路的输出端相连。所述的状态显示电路可以为：发光二极管电路或蜂鸣器电路。

由本实用新型的技术方案可见，本实用新型的这种智能电子设备的复位电路，利用系统原有的初始化检测电路产生的信号，用一个定时电路和逻辑判断电路，来判断系统元件是否正常，如果正常则启动系统，否则重新启动该系统。本实用新型的复位电路，对软硬件修改较小，实现简单，成本低廉，适用于各种智能电子设备。

附图说明

图1为本实用新型的复位电路的基本连接结构示意图；

图2为本实用新型一个较佳实施例的输入启动电路的电路图；

图3为本实用新型的复位电路的定时电路的结构框图；

图4为图2所示定时电路一个较佳实施例的电路图；

图5为本实用新型一个较佳实施例的逻辑判断电路的电路图；

图6为本实用新型一个较佳实施例的输出驱动电路的电路图；

图7为本实用新型的复位电路的在计算机主板上的应用示意图；

图8为本实用新型的复位电路的在一般微处理设备上的应用示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合两个实施例和附图，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型利用系统原有的初始化检测电路产生的信号，用一个定时电路和逻辑判断电路，来判断系统元件是否正常，如果正常则启动系统，否则重新启动该系统。

参见图1，图1为本实用新型的复位电路的基本连接结构示意图。该复位电路110包含：输入启动电路111、定时电路112、逻辑判断电路113和输出驱动电路114。输入启动电路111串连在智能电子设备原有的初始化检测电路120的启动检测端和定时电路112的启动端中间。

定时电路112的输出端与逻辑判断电路113的第一输入端相连，逻辑判断电路113的第二输入端与初始化检测电路120的检测结果输出端相连，逻辑判断电路113的输出端与智能电子设备原有能够重新启动设备的芯片的复位端相连。

以下对各个电路分别进行说明。

其中，输入启动电路111由来自智能电子设备原有的初始化检测电路120的启动检测端发出的启动信号来控制，在系统初始化之前会被启动。该输入启动电路可根据系统具体而定，一般通过简单的非门或者缓冲器就可以实现本电路。电路的选择主要考虑的因素有以下几个：

A、电路有效电平，即高有效还是低有效；

B、电平的逻辑兼容性。主要考虑下一级定时电路的电平有效范围(如TTL等)同时结合输入电平的有效范围。

例如，参见图2，图2为本实用新型一个较佳实施例的输入启动电路的电路图。启动电路输入为TTL电平高有效，由于定时电路启动电平高为有效，也可以是低电平有效，由本实用新型设计的电路决定，这时启动电路只需两级单输入非门构成便可，也可以由一级TTL缓冲器来实现。

定时电路112可以根据系统硬件的电气特性设定时间，具体应该大于系统总体正常情况下的初始化时间并留有一定时间的余量。参见图3，图3为本实用新型的复位电路的定时电路的结构框图。定时电路112包含：充电开关电路301、放电开关电路303、充电电路304和放电电路302；充电开关电路301的输入端与初始化检测电路120的启动检测端相连，且放电开关电路303将充放电状态反馈给充电开关电路301；充电电路304和放电电路302与逻辑判断电路113的第一输入端相连。

图4为图3所示定时电路一个较佳实施例的电路图。该定时电路由两个非门，二极管D1，NPN型三极管Q1以及一些电容电阻组成。其定时功能主要靠充电电路D1，R4，CE3，CE4和放电电路CE3，CE4，R5，Q1以及整形电路来实现。具体工作原理简单描述如下：

Uo为定时电路启动端，来自上一级的输入启动电路。当Uo为低的时候，A点电压为低，这时U1输出为低，二极管D1截止，同时三极管Q1输出也为低，A点电压不受影响保持低，所以整个定时电路的输出U1保持为低的状态，定时电路处于未启动状态。当来自输入启动电路的控制信号Uo由低变为高的时候，A点的电压也由低变为高，经过两级非门后输出U1也由低变为高，此时二极管D1导通开始对电容CE3，CE4充电，B点电压开始慢慢上升，随着B点电压的上升，三极管Q1开始导通，接在三极管Q1的集电极上的A点随着Q1的导通开始降低，当A点的电压值降到的逻辑低的时候，经过两级非门的整形U1迅速由高跳变为低，于是U1便输出一个低高低的脉冲。在U1变为低后，二极管D1截止，停止对CE3，CE4的充电，同时又通过电阻R5和三极管Q1放电。当C点电压放电至一定程度时三极管Q1开始逐渐进入截止状态。这时只要输入Uo还是高电平，则A点在三极管Q1截止后又重新跳变为高并通过两级非门和二极管D1，R4重新对CE3，CE4充电。于是重新重复着如上所述的冲放电的过程，U1也随着这个过程输出一个个周期脉冲

另外，由于CE3，CE4在冲放电的时候的C点上的电压不同使得三极管Q1的集电极A点的电压由于分别处于导通到饱和以及从饱和到截止等状态而不同而表现为上升边沿和下降边沿都相对比较缓慢的斜线，但经过两级非门的整形后，从U1点输出的波形则比较陡峭。

逻辑判断电路113根据定时电路112的输出和初始化检测电路120的输出判断系统是否正常，并在异常的情况下驱动输出驱动电路114，迫使系统重新复位。根据定时电路112初始化检测电路120的输出逻辑判断电路113可以为：与逻辑门电路。参见图5，图5为本实用新型一个较佳实施例的逻辑判断电路的电路图。

输出驱动电路114串连在逻辑判断电路113的输出端与智能电子设备原有能够重新启动设备的芯片之间。输出驱动电路114基本也是由简单的门电路或者开关三极管组成。例如，参见图6，图6为本实用新型一个较佳实施例的输出驱动电路的电路图。输出驱动电路可以由上拉电阻和一级漏端(DRAIN)极开路的场效应管(MOSFET)电路组成。MOSFET的DRAIN极与智能电子设备原有能够重新启动设备的芯片的复位端相连。

另外，本实用新型的复位电路110还可以包含一个状态显示电路(图1中未示出)，状态显示电路可以是发光二极管电路或蜂鸣器电路，其与逻辑判断电路113的输出端相连，当本实用新型的复位电路110控制智能电子设备重新启动时，发出声、光告警。

本实用新型的第一较佳实施例是在计算机主板上的应用，参见图7，图7为本实用新型的复位电路在计算机主板上的应用示意图；

计算机主板上的初始化检测电路120是包含BIOS(与本实用新型没有连接关系，图4中未示出)、南桥702、北桥703的初始化检测电路；本实施例初始化检测电路的启动检测端为南桥702发出PWROK的信号端。PWROK信号端与复位电路110的输入启动电路111连接。PWROK信号是现有的主板上的信号，当系统启动后，初始化检测时为PWROK信号由低变高。计算机上电逻辑电路701发出启动信号给南桥702，之后约几百毫秒(200-400)南桥702再发出PWROK信号，开始对主板元件704进行检测，同时通过输入启动电路111启动复位电路110中的定时电路112，PWROK信号是南桥702输出到北桥703和SUPER I/O上的。本实施例中，增加了南桥702通用输入输出口上的一根控制线Dect用于输出检测结果，Dect在初始化检测时输出为低，检测正常后输出为高，Dect与复位电路110中逻辑判断电路113的第二输入端相连。复位电路110中输出驱动电路114与南桥702的复位端相连。这样，如果检测主板元件704正常，则系统正常启动；否则，复位电路110中输出驱动电路114输出复位信号给南桥702，南桥702收到该信号后使系统复位。系统正常后PWROK信号为低，该信号通过输入启动电路111关闭复位电路110中的定时电路112。

本实用新型的第二较佳实施例是在一般微处理设备上的应用，参见图8，图8为本实用新型的复位电路110在一般微处理设备上的应用示意图。其中，微处理器801、每个周边器件802都将表示芯片状态是否正常的DECT信号连接到逻辑门电路803上，逻辑门电路803作为初始化检测电路，其输出的Dect信号输出到本发明复位电路110的逻辑判断电路113的第二输入端，微处理设备中的电源启动信号端作为复位电路110的启动检测端，电源启动信号端连接到复位电路110的输入启动电路111和逻辑门电路803上。复位电路110的输出驱动电路114与微处理器801的复位端相连。

微处理设备加电后，逻辑门电路803、复位电路110启动，微处理器801和周边器件802初始化未完成，则逻辑门电路803输出的Dect信号为低。在复位电路110的定时电路112预定的时间内，如果微处理器801和周边器件802初始化正常，则Dect信号变高，系统正常启动。如果定时电路112预定的时间到，系统初始化仍不正常，则Dect信号为低，复位电路110的输出驱动电路114输出复位信号发送给微处理器801，系统重新启动。

由上述的两个实施例可见，本实用新型的复位电路，对软硬件修改较小，实现简单，成本低廉，适用于各种智能电子设备。

Claims

1、一种智能电子设备的复位电路，其特征在于，该复位电路至少包含：定时电路、逻辑判断电路；

2、如权利要求1所述的复位电路，其特征在于，所述的定时电路包含：充电开关电路、放电开关电路、充电电路和放电电路；充电开关电路的输入端与初始化检测电路的启动检测端相连，放电开关电路与充电开关电路的状态反馈端相连；充电电路和放电电路与逻辑判断电路的第一输入端相连。

3、如权利要求1所述的复位电路，其特征在于，所述的逻辑判断电路为：与逻辑门电路。

4、如权利要求1所述的复位电路，其特征在于，所述的初始化检测电路为计算机主板上包含BIOS、南桥、北桥的初始化电路；所述的启动检测端为南桥发送给北桥的PWROK信号端；所述的逻辑判断电路的第二输入端与南桥的用于输出检测结果的一个通用输出端相连，逻辑判断电路的输出端与南桥的复位端相连。

5、如权利要求1所述的复位电路，其特征在于，所述的初始化检测电路为：微处理设备中的逻辑门电路，所述的启动检测端为微处理器设备中的电源启动信号端；该逻辑门电路的输入端与该设备各个芯片的状态输出端连接；该逻辑门电路的输出端与所述的逻辑判断电路的第二输入端相连，逻辑判断电路的输出端与微处理器的复位端相连。

6、如权利要求1所述的复位电路，其特征在于，该复位电路进一步包含：输入启动电路；输入启动电路串连在初始化检测电路的启动检测端和定时电路的启动端中间。

7、如权利要求6所述的复位电路，其特征在于，所述的启动电路包含一级TTL缓冲器或包含两级单输入非门。

8、如权利要求1所述的复位电路，其特征在于，该复位电路进一步包含：输出驱动电路；输出驱动电路串连在逻辑判断电路的输出端与智能电子设备原有能够重新启动设备的芯片之间。

9、如权利要求8所述的复位电路，其特征在于，所述的输出驱动电路包含：上拉电阻和一级漏端DRAIN极开路的场效应管MOSFET电路。

10、如权利要求1所述的复位电路，其特征在于，该复位电路进一步包含：状态显示电路，状态显示电路与逻辑判断电路的输出端相连。