專利名稱：：一種看門狗電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)中央處理器(CentralProcessingUnit，CPU)進(jìn)行監(jiān)控復(fù)位的看門狗(Watchdog)電路。
背景技術(shù)：
：在計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)化等領(lǐng)域中通常會(huì)使用看門狗，作用是保證電子設(shè)備CPU程序死機(jī)時(shí)能夠自動(dòng)復(fù)位恢復(fù)正常。其基本工作原理是，CPU程序死機(jī)后，CPU不會(huì)對(duì)看門狗電路進(jìn)行定期的清零(俗稱喂狗)，在超過一定時(shí)間后看門狗電路將對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行復(fù)位。如圖1所示，看門狗電路使用專用看門狗芯片，如SP706，主要包括手動(dòng)復(fù)位(ManualReset,MR)、喂狗輸入(WatchdogInput,WDI)、喂狗輸出(WatchdogOnput，WD0)及復(fù)位輸出(Reset,RST)。該芯片內(nèi)部定時(shí)器時(shí)間周期為1.6S，其通過CPU的I/O管腳進(jìn)行喂狗，當(dāng)在1.6S內(nèi)檢測(cè)不到喂狗信號(hào)時(shí)，將發(fā)出復(fù)位信號(hào)，使得電子設(shè)備進(jìn)行復(fù)位。上述看門狗電路的缺點(diǎn)是，看門狗芯片的定時(shí)器的時(shí)間周期固定，必須保證喂狗信號(hào)小于該時(shí)間周期。也就是說，喂狗的優(yōu)先級(jí)必須很高，否則，CPU將被其它任務(wù)占用而停止喂狗，從而導(dǎo)致系統(tǒng)非正常重啟。但現(xiàn)實(shí)生活中的各種電子設(shè)備千差萬(wàn)別，一些場(chǎng)合要求喂狗時(shí)間較長(zhǎng)，另一些場(chǎng)合要求喂狗時(shí)間較短，而通用看門狗芯片因其時(shí)間周期固定而不能滿足這些要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于，提供一種可以靈活配置的看門狗電路，能夠調(diào)整看門狗電路的喂狗時(shí)間間隔。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種看門狗電路，包括看門狗芯片(U6)，其喂狗輸出端(WDO)反饋至手動(dòng)復(fù)位端(MR)，電壓監(jiān)控輸出端(PFO)反饋至電壓監(jiān)控輸入端(PFI)，在CPU與所述看門狗芯片(U6)之間設(shè)置控制電路(IOO)，包括喂狗信號(hào)間隔控制模塊(110)，輸入端連接CPU的I/0端口，輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的電壓監(jiān)控輸入端(PFI);在CPU喂狗信號(hào)超出預(yù)設(shè)計(jì)時(shí)區(qū)間時(shí)，所述喂狗信號(hào)間隔控制模塊(110)輸出控制脈沖，并引至所述看門狗芯片(U6)的手動(dòng)復(fù)位端(MR)，使所述看門狗芯片(U6)復(fù)位動(dòng)作。所述喂狗信號(hào)間隔控制模塊(110)包括計(jì)數(shù)器(U5)，復(fù)位端(RST)連接CPU的I/O端口，通過內(nèi)部振蕩器和外部阻容元件產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖；微分電路(111)，輸入端連接所述計(jì)數(shù)器(U5)的一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸出端或計(jì)數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端，輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的電壓監(jiān)控輸入端(PFI)。其中，所述計(jì)數(shù)器(U5)為74HC4060。[OO12]所述微分電路(111)包括三極管(Nl)，基極連接所述計(jì)數(shù)器(U5)的計(jì)數(shù)脈沖輸出端或計(jì)數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端，射極連接等電位點(diǎn)，集電極連接電源；電容(C32)，一端連接所述三極管(Nl)的集電極，另一端連接所述看門狗芯片(U6)的電壓監(jiān)控輸入端(PFI);電阻(R33)，一端連接所述看門狗芯片(U6)的電壓監(jiān)控輸入端(PFI)，另一端連接電源。所述電阻(R33)并接有二級(jí)管(D4)。同時(shí)，所述控制電路(100)包括喂狗信號(hào)脈寬控制模塊(120)，輸入端連接CPU的1/0端口，輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的喂狗輸入端(WDI);在CPU喂狗信號(hào)脈寬超過所述看門狗芯片(U6)的時(shí)間周期時(shí)，所述喂狗信號(hào)脈寬控制模塊(120)的輸出端保持低電平，使所述看門狗芯片(U6)復(fù)位動(dòng)作。所述喂狗信號(hào)脈寬控制模塊(120)包括計(jì)數(shù)器(U5)，通過內(nèi)部振蕩器和外部阻容元件產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖；所述計(jì)數(shù)器(U5)的復(fù)位端(RST)連接CPU的1/0端口，一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸出端或計(jì)數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的喂狗輸入端(WDI)。其中，所述計(jì)數(shù)器(U5)為74HC4060。此外，所述看門狗芯片(U6)的手動(dòng)復(fù)位端(MR)接有反向二極管(D2)。優(yōu)選地，所述看門狗芯片(U6)為SP706。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的看門狗電路設(shè)置有喂狗信號(hào)間隔控制模塊，可保證喂狗的周期在預(yù)定的"窗口值"，即過大或過小的時(shí)間間隔，都會(huì)觸發(fā)看門狗芯片的復(fù)位輸出。特別地，還設(shè)置有喂狗信號(hào)脈寬控制模塊，在喂狗信號(hào)脈寬超出看門狗芯片的時(shí)間周期時(shí)，會(huì)使看門狗芯片復(fù)位輸出。本發(fā)明采用74HC4060計(jì)數(shù)器與SP706看門狗芯片的組合方式，可靈活調(diào)整看門狗電路，能夠調(diào)整看門狗電路的喂狗時(shí)間間隔，并對(duì)喂狗信號(hào)脈寬進(jìn)行有效監(jiān)控。該電路兼有上電復(fù)位、電壓監(jiān)測(cè)及人工復(fù)位功能，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，具有較好的應(yīng)用前景。圖1是現(xiàn)有看門狗電路的組成圖；圖2是本發(fā)明看門狗電路的組成圖；圖3是圖2中CPU喂狗信號(hào)的波形示意圖；圖4是本看門狗電路的實(shí)現(xiàn)電路示意具體實(shí)施例方式本發(fā)明的基本構(gòu)思是，在CPU與看門狗芯片之間設(shè)置控制電路喂狗信號(hào)間隔控制模塊。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明看門狗電路進(jìn)一步描述。參見圖2，看門狗電路包括看門狗芯片U6，優(yōu)選為SP706，其喂狗輸出端WDO反饋至手動(dòng)復(fù)位端MR，電壓監(jiān)控輸出端PFO反饋至電壓監(jiān)控輸入端PFI;同時(shí)，在CPU與看門狗芯片U6之間設(shè)置控制電路100，包括喂狗信號(hào)間隔控制模塊IIO，輸入端連接CPU的1/0端口，輸出端連接看門狗芯片U6的電壓監(jiān)控輸入端PFI;在CPU喂狗信號(hào)超出預(yù)設(shè)計(jì)時(shí)區(qū)間時(shí)，喂狗信號(hào)間隔控制模塊110輸出控制脈沖，并引至看門狗芯片U6的手動(dòng)復(fù)位端MR，使看門狗芯片U6復(fù)位動(dòng)作。喂狗信號(hào)脈寬控制模塊120，輸入端連接CPU的1/0端口，輸出端連接看門狗芯片U6的喂狗輸入端WDI;在CPU喂狗信號(hào)脈寬超過看門狗芯片U6的時(shí)間周期時(shí)，喂狗信號(hào)脈寬控制模塊120的輸出端保持低電平，使看門狗芯片U6復(fù)位動(dòng)作。其中，所述喂狗信號(hào)間隔控制模塊110包括計(jì)數(shù)器U5，優(yōu)選為74HC4060,其復(fù)位端RST連接CPU的I/O端口，通過內(nèi)部振蕩器和外部阻容元件產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖；微分電路lll，輸入端連接計(jì)數(shù)器U5的一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸出端或計(jì)數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端，輸出端連接看門狗芯片U6的電壓監(jiān)控輸入端PFI。所述喂狗信號(hào)脈寬控制模塊120，單用或共用計(jì)數(shù)器U5，通過內(nèi)部振蕩器和外部阻容元件產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖；其復(fù)位端RST連接CPU的I/O端口，一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸出端或計(jì)數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端連接看門狗芯片U6的喂狗輸入端WDI。參見圖3，CPU喂狗信號(hào)為方波，其脈寬(高電平)為Th，CPU喂狗信號(hào)脈沖(低電平)的間隔為T1，其必須滿足一定的條件，才能使看門狗芯片不動(dòng)作。下面結(jié)合一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)電路進(jìn)一步說明。參見圖4，該看門狗電路包括控制電路100和看門狗芯片及外圍電路200，具體結(jié)構(gòu)如下14位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器U5復(fù)位端RST通過電阻R25連接CPU的I/O端口，同時(shí)通過電阻R6連接電源VCC;引腳VCC接電源，引腳VSS接地，并在電源輸入正端與地之間并接濾波電容C31、C50;計(jì)數(shù)脈沖由計(jì)數(shù)器U5內(nèi)部振蕩器和外接阻容元件(即連接計(jì)數(shù)脈沖引腳C0UT的R5、C73和連接引腳CIN端的R32)所組成的電路產(chǎn)生，其振蕩周期為Tosc=2.2*R5*C73=6.6ms。振蕩器產(chǎn)生的計(jì)數(shù)脈沖(方波)可以直接由計(jì)數(shù)脈沖引腳COUT引出，也可由計(jì)數(shù)器U5的10個(gè)輸出端Q4Q10和Q12Q14得到不同的分頻/倍頻系數(shù)的方波信號(hào)輸出，各方波信號(hào)的周期如下表1所示。表1計(jì)數(shù)器輸出端方波周期<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>微分電路lll包括三極管N1，基極通過電阻R42連接計(jì)數(shù)器U5的輸出端Q14，射極連接等電位點(diǎn)，集電極通過電阻R41連接電源；電容C32，一端連接三極管N1的集電極，另一端連接看門狗芯片U6的電壓監(jiān)控輸入端PFI;電阻R33并接二級(jí)管D4，其一端連接看門狗芯片U6的電壓監(jiān)控輸入端PFI，另一端連接等電源VCC?？撮T狗芯片及外圍電路200中，看門狗芯片U6的手動(dòng)復(fù)位端MR接有反向二極管D2，同時(shí)通過電阻R7接電源VCC;電壓監(jiān)控輸出端PFO通過電阻R45反饋至電壓監(jiān)控輸入端PFI，其還通過電阻R28引入手動(dòng)復(fù)位端MR;復(fù)位輸出端RST通過電阻R8與電源連接，同時(shí)通過電阻R43接繼電器J4，該繼電器通過電阻R39接電源VCC;喂狗輸入端WDI通過電阻R26接計(jì)數(shù)器輸出端Q4，也可通過電阻R27接CPU的I/O端口，同時(shí)通過電阻R9與電源連接；此外，在電源輸入端與地之間并接濾波電容C33、C60，以濾除供電電源的雜波。以下對(duì)看門狗芯片U6主要引腳信號(hào)描述如表2所示。表2看門狗芯片的引腳信號(hào)名稱及功能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述看門狗電路的工作過程如下如果計(jì)數(shù)器U5復(fù)位腳RST在規(guī)定時(shí)間內(nèi)得不到CPU通過CPU_WDI發(fā)送過來的喂狗信號(hào)——正脈沖，則計(jì)數(shù)器的輸出端Q14將在54.06S內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)完整周期的方波信號(hào)，而且低電平在前，高電平在后；該方波信號(hào)高電平經(jīng)過三極管N1、電阻R33、電容C32組成的微分電路整形后，形成脈沖信號(hào)Qout;再經(jīng)過看門狗芯片U6的電壓監(jiān)控輸入腳PFI二次整形，形成脈寬約10ms的方波控制脈沖信號(hào)；該控制脈沖引入看門狗芯片U6的人工復(fù)位腳MR，最后使看門狗芯片U6動(dòng)作，輸出復(fù)位信號(hào)使CPU復(fù)位。另夕卜，由于計(jì)數(shù)器U5輸出端Q4引至看門狗芯片U6喂狗輸入端WDI。如果計(jì)數(shù)器U5的復(fù)位腳保持復(fù)位狀態(tài)——高電平，即計(jì)數(shù)器U5的輸出端Q4保持低電平的時(shí)間超過看門狗芯片U6定時(shí)器的時(shí)間周期1.6S，則看門狗芯片U6輸出一個(gè)復(fù)位信號(hào)使CPU復(fù)位。由以上分析可知，圖3所示CPU喂狗信號(hào)必須滿足以下條件，看門狗電路才不會(huì)動(dòng)作高電平信號(hào)Th<1.6S;低電平信號(hào)53ms<Tl<54S。上述看門狗電路采用計(jì)數(shù)器與看門狗芯片的組合方式，可調(diào)整看門狗電路的喂狗時(shí)間間隔，也可對(duì)喂狗信號(hào)脈寬進(jìn)行有效監(jiān)控，兼有上電復(fù)位、電壓監(jiān)測(cè)及人工復(fù)位功能，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，具有較好的應(yīng)用前景。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求一種看門狗電路，包括看門狗芯片(U6)，其喂狗輸出端(WDO)反饋至手動(dòng)復(fù)位端(MR)，電壓監(jiān)控輸出端(PFO)反饋至電壓監(jiān)控輸入端(PFI)，其特征在于，在CPU與所述看門狗芯片(U6)之間設(shè)置控制電路(100)，包括喂狗信號(hào)間隔控制模塊(110)，輸入端連接CPU的I/O端口，輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的電壓監(jiān)控輸入端(PFI)；在CPU喂狗信號(hào)超出預(yù)設(shè)計(jì)時(shí)區(qū)間時(shí)，所述喂狗信號(hào)間隔控制模塊(110)輸出控制脈沖，并引至所述看門狗芯片(U6)的手動(dòng)復(fù)位端(MR)，使所述看門狗芯片(U6)復(fù)位動(dòng)作。2.如權(quán)利要求l所述的看門狗電路，其特征在于，所述喂狗信號(hào)間隔控制模塊(110)包括計(jì)數(shù)器(U5)，復(fù)位端(RST)連接CPU的I/0端口，通過內(nèi)部振蕩器和外部阻容元件產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖；微分電路(lll)，輸入端連接所述計(jì)數(shù)器(U5)的一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸出端或計(jì)數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端，輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的電壓監(jiān)控輸入端(PFI)。3.如權(quán)利要求2所述的看門狗電路，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器(U5)為74HC4060。4.如權(quán)利要求2所述的看門狗電路，其特征在于，所述微分電路(111)包括三極管(Nl)，基極連接所述計(jì)數(shù)器(U5)的計(jì)數(shù)脈沖輸出端或計(jì)數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端，射極連接等電位點(diǎn)，集電極連接電源；電容(C32)，一端連接所述三極管(Nl)的集電極，另一端連接所述看門狗芯片(U6)的電壓監(jiān)控輸入端(PFI);電阻(R33)，一端連接所述看門狗芯片(U6)的電壓監(jiān)控輸入端(PFI)，另一端連接電源。5.如權(quán)利要求4所述的看門狗電路，其特征在于，所述電阻(R33)并接有二級(jí)管(D4)。6.如權(quán)利要求l所述的看門狗電路，其特征在于，所述控制電路(100)包括喂狗信號(hào)脈寬控制模塊(120)，輸入端連接CPU的I/0端口，輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的喂狗輸入端(WDI);在CPU喂狗信號(hào)脈寬超過所述看門狗芯片(U6)的時(shí)間周期時(shí)，所述喂狗信號(hào)脈寬控制模塊(120)的輸出端保持低電平，使所述看門狗芯片(U6)復(fù)位動(dòng)作。7.如權(quán)利要求6所述的看門狗電路，其特征在于，所述喂狗信號(hào)脈寬控制模塊(120)包括計(jì)數(shù)器(U5)，通過內(nèi)部振蕩器和外部阻容元件產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖；所述計(jì)數(shù)器(U5)的復(fù)位端(RST)連接CPU的I/O端口，一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸出端或計(jì)數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的喂狗輸入端(WDI)。8.如權(quán)利要求7所述的看門狗電路，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器(U5)為74HC4060。9.如權(quán)利要求l所述的看門狗電路，其特征在于，所述看門狗芯片(U6)的手動(dòng)復(fù)位端(MR)接有反向二極管(D2)。10.如權(quán)利要求l-9任一項(xiàng)所述的看門狗電路，其特征在于，所述看門狗芯片(U6)為SP706。全文摘要本發(fā)明公開一種看門狗電路，包括看門狗芯片(U6)，其喂狗輸出端(WDO)反饋至手動(dòng)復(fù)位端(MR)，電壓監(jiān)控輸出端(PFO)反饋至電壓監(jiān)控輸入端(PFI)，在CPU與所述看門狗芯片(U6)之間設(shè)置控制電路(100)，包括喂狗信號(hào)間隔控制模塊(110)，輸入端連接CPU的I/O端口，輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的電壓監(jiān)控輸入端(PFI)；在CPU喂狗信號(hào)超出預(yù)設(shè)計(jì)時(shí)區(qū)間時(shí)，所述喂狗信號(hào)間隔控制模塊(110)輸出控制脈沖，并引至所述看門狗芯片(U6)的手動(dòng)復(fù)位端(MR)，使所述看門狗芯片(U6)復(fù)位動(dòng)作。由于能夠調(diào)整喂狗信號(hào)的時(shí)間間隔，可以靈活配置看門狗電路。文檔編號(hào)G06F11/00GK101710296SQ20091019424公開日2010年5月19日申請(qǐng)日期2009年11月27日優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日發(fā)明者曲欣峰,林加毅,滕春歸申請(qǐng)人:廣州從興電子開發(fā)有限公司