專利名稱：一種看門狗電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種對中央處理器(CentralftOcessing Unit, CPU)進行監(jiān)控復(fù)位的看門狗(Watchdog)電路。
背景技術(shù)：
在計算機、通信、自動化等領(lǐng)域中通常會使用看門狗，作用是保證電子設(shè)備CPU程序死機時能夠自動復(fù)位恢復(fù)正常。其基本工作原理是，CPU程序死機后，CPU不會對看門狗電路進行定期的清零(俗稱喂狗)，在超過一定時間后看門狗電路將對電子設(shè)備進行復(fù)位。如圖1所示，看門狗電路使用專用看門狗芯片，如SP706，主要包括手動復(fù)位 (Manual Reset，MR)、喂狗輸入(Watchdog hput，WDI)、喂狗輸出(WatchdogOnput，WD0)及復(fù)位輸出(Reset，RST)。該芯片內(nèi)部定時器時間周期為1. 6S，其通過CPU的I/O管腳進行喂狗，當(dāng)在1.6S內(nèi)檢測不到喂狗信號時，將發(fā)出復(fù)位信號，使得電子設(shè)備進行復(fù)位。上述看門狗電路的缺點是，看門狗芯片的定時器的時間周期固定，必須保證喂狗信號小于該時間周期。也就是說，喂狗的優(yōu)先級必須很高，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)實生活中的各種電子設(shè)備千差萬別，一些場合要求喂狗時間較長，另一些場合要求喂狗時間較短，而通用看門狗芯片因其時間周期固定而不能滿足這些要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于，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間間隔。為解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供的技術(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)反饋至手動復(fù)位端(Ml )，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喂狗信號超出預(yù)設(shè)計時區(qū)間時，所述喂狗信號間隔控制模塊(110)輸出控制脈沖，并引至所述看門狗芯片(U6)的手動復(fù)位端(MR)，使所述看門狗芯片(U6)復(fù)位動作。所述喂狗信號間隔控制模塊(110)包括計數(shù)器⑴5)，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)生計數(shù)脈沖；微分電路(111)，輸入端連接所述計數(shù)器(TO)的一個計數(shù)脈沖輸出端或計數(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，所述計數(shù)器(U5)為74HC4060。所述微分電路(111)包括三極管(m)，基極連接所述計數(shù)器(TO)的計數(shù)脈沖輸出端或計數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端，射極連接等電位點，集電極連接電源；電容(C32)，一端連接所述三極管(Ni)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)并接有二級管(D4)。同時，所述控制電路(100)包括喂狗信號脈寬控制模塊(120)，輸入端連接CPU的 I/O端口，輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的喂狗輸入端(WDI)；在CPU喂狗信號脈寬超過所述看門狗芯片(U6)的時間周期時，所述喂狗信號脈寬控制模塊(120)的輸出端保持低電平，使所述看門狗芯片(U6)復(fù)位動作。所述喂狗信號脈寬控制模塊(120)包括計數(shù)器⑴5)，通過內(nèi)部振蕩器和外部阻容元件產(chǎn)生計數(shù)脈沖；所述計數(shù)器(TO)的復(fù)位端(RST)連接CPU的I/O端口，一個計數(shù)脈沖輸出端或計數(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，所述計數(shù)器(U5)為74HC4060。此外，所述看門狗芯片(U6)的手動復(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，本實用新型的看門狗電路設(shè)置有喂狗信號間隔控制模塊，可保證喂狗的周期在預(yù)定的“窗口值”，即過大或過小的時間間隔，都會觸發(fā)看門狗芯片的復(fù)位輸出。特別地，還設(shè)置有喂狗信號脈寬控制模塊，在喂狗信號脈寬超出看門狗芯片的時間周期時，會使看門狗芯片復(fù)位輸出。本實用新型采用74HC4060計數(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間間隔，并對喂狗信號脈寬進行有效監(jiān)控。該電路兼有上電復(fù)位、電壓監(jiān)測及人工復(fù)位功能，其結(jié)構(gòu)簡單，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是本實用新型看門狗電路的組成圖；圖3是圖2中CPU喂狗信號的波形示意圖；圖4是本看門狗電路的控制電路100實現(xiàn)電路示意圖；圖5是本看門狗電路的芯片及外圍電路200實現(xiàn)電路示意圖.具體實施方式
本實用新型的基本構(gòu)思是，在CPU與看門狗芯片之間設(shè)置控制電路喂狗信號間隔控制模塊。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型看門狗電路進一步描述。參見圖2，看門狗電路包括看門狗芯片TO，優(yōu)選為SP706，其喂狗輸出端WDO反饋至手動復(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，在CPU與看門狗芯片U6之間設(shè)置控制電路100，包括喂狗信號間隔控制模塊110，輸入端連接CPU的I/O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喂狗信號超出預(yù)設(shè)計時區(qū)間時，喂狗信號間隔控制模塊 110輸出控制脈沖，并引至看門狗芯片TO的手動復(fù)位端MR，使看門狗芯片TO復(fù)位動作。[0035]喂狗信號脈寬控制模塊120，輸入端連接CPU的I/O端口，輸出端連接看門狗芯片 U6的喂狗輸入端WDI ；在CPU喂狗信號脈寬超過看門狗芯片U6的時間周期時，喂狗信號脈寬控制模塊120的輸出端保持低電平，使看門狗芯片U6復(fù)位動作。其中，所述喂狗信號間隔控制模塊110包括計數(shù)器TO，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)生計數(shù)脈沖；微分電路111，輸入端連接計數(shù)器U5的一個計數(shù)脈沖輸出端或計數(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。所述喂狗信號脈寬控制模塊120，單用或共用計數(shù)器TO，通過內(nèi)部振蕩器和外部阻容元件產(chǎn)生計數(shù)脈沖；其復(fù)位端RST連接CPU的I/O端口，一個計數(shù)脈沖輸出端或計數(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喂狗信號為方波，其脈寬(高電平)為Th，CPU喂狗信號脈沖(低電平)的間隔為Tl，其必須滿足一定的條件，才能使看門狗芯片不動作。下面結(jié)合一個具體實現(xiàn)電路進一步說明。參見圖4，該看門狗電路包括控制電路100，具體結(jié)構(gòu)如下14位二進制計數(shù)器U5復(fù)位端RST通過電阻R25連接CPU的I/O端口，同時通過電阻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 ；計數(shù)脈沖由計數(shù)器TO內(nèi)部振蕩器和外接阻容元件(即連接計數(shù)脈沖引腳 COUT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)生的計數(shù)脈沖(方波)可以直接由計數(shù)脈沖引腳COUT引出，也可由計數(shù)器TO的10個輸出端Q4 QlO和Q12 Q14得到不同的分頻/倍頻系數(shù)的方波信號輸出， 各方波信號的周期如下表1所示。表1計數(shù)器輸出端方波周期
權(quán)利要求1.一種看門狗電路，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喂狗信號超出預(yù)設(shè)計時區(qū)間時，所述喂狗信號間隔控制模塊(110)輸出控制脈沖，并引至所述看門狗芯片(U6)的手動復(fù)位端(MR)，使所述看門狗芯片(U6)復(fù)位動作。
2.如權(quán)利要求1所述的看門狗電路，其特征在于，所述喂狗信號間隔控制模塊(110)包括計數(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)生計數(shù)脈沖；微分電路(111)，輸入端連接所述計數(shù)器(冊)的一個計數(shù)脈沖輸出端或計數(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(附)，基極連接所述計數(shù)器(TO)的計數(shù)脈沖輸出端或計數(shù)脈沖分頻/倍頻輸出端，射極連接等電位點，集電極連接電源；電容(C32)，一端連接所述三極管(Ni)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)并接有二級管(D4)。
6.如權(quán)利要求1所述的看門狗電路，其特征在于，所述控制電路(100)包括喂狗信號脈寬控制模塊(120)，輸入端連接CPU的I/O端口，輸出端連接所述看門狗芯片(U6)的喂狗輸入端(WDI)；在CPU喂狗信號脈寬超過所述看門狗芯片(U6)的時間周期時，所述喂狗信號脈寬控制模塊(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，所述喂狗信號脈寬控制模塊(120)包括計數(shù)器⑴5)，通過內(nèi)部振蕩器和外部阻容元件產(chǎn)生計數(shù)脈沖；所述計數(shù)器(TO)的復(fù)位端 (RST)連接CPU的I/O端口，一個計數(shù)脈沖輸出端或計數(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，所述計數(shù)器(U5)為74HC4060。
9.如權(quán)利要求1所述的看門狗電路，其特征在于，所述看門狗芯片(U6)的手動復(fù)位端 (MR)接有反向二極管(D2)。
10.如權(quán)利要求1-9任一項所述的看門狗電路，其特征在于，所述看門狗芯片(U6)為 SP706。
專利摘要本實用新型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喂狗信號超出預(yù)設(shè)計時區(qū)間時，所述喂狗信號間隔控制模塊(110)輸出控制脈沖，并引至所述看門狗芯片(U6)的手動復(fù)位端(MR)，使所述看門狗芯片(U6)復(fù)位動作。由于能夠調(diào)整喂狗信號的時間間隔，可以靈活配置看門狗電路。
文檔編號G06F11/00GK202102417SQ20102067154
公開日2012年1月4日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者曲欣峰, 林加毅, 滕春歸 申請人:廣州從興電子開發(fā)有限公司