Cpu系統(tǒng)深度休眠模式下的故障自恢復(fù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種CPU系統(tǒng)的故障自恢復(fù)裝置，尤其涉及一種CPU系統(tǒng)深度休眠模式下的故障自恢復(fù)裝置。該裝置適用于無人值守的無線數(shù)據(jù)監(jiān)控等行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]在無人值守的無線數(shù)據(jù)監(jiān)控行業(yè)(如水文水資源監(jiān)控、氣象監(jiān)控，煤礦監(jiān)控，自來水管網(wǎng)監(jiān)控，油田監(jiān)控等)，都要求現(xiàn)場的采集設(shè)備和通信設(shè)備具有低功耗、高可靠性的特點。為了降低功耗，傳統(tǒng)辦法之一，就是讓系統(tǒng)在不需要工作的時候進入普通休眠模式，此模式下系統(tǒng)的時鐘、喂狗等進程仍在運行，所以系統(tǒng)仍有較大的功耗，達不到低功耗的要求。傳統(tǒng)辦法之二，就是讓系統(tǒng)在不需要工作時進入深度休眠模式，在此模式下，系統(tǒng)的時鐘、喂狗等所有進程停止，只能響應(yīng)外部中斷，所以系統(tǒng)的功耗降到最低，幾乎為零。在深度休眠模式下，由于系統(tǒng)無法產(chǎn)生喂狗信號，所以必須在深度休眠期間關(guān)閉看門狗功能，直到系統(tǒng)被外部中斷喚醒后才能重新開啟看門狗功能并喂狗。而在惡劣的應(yīng)用環(huán)境下，系統(tǒng)隨時都有可能出現(xiàn)故障，若在看門狗功能關(guān)閉期間系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將永遠無法恢復(fù)，出現(xiàn)“死機”的情況?？梢姡@種辦法無法保證系統(tǒng)的可靠性?？傊?，傳統(tǒng)的兩種辦法都無法同時滿足低功耗和高可靠性的應(yīng)用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決以上問題，提供一種CPU系統(tǒng)深度休眠模式下的故障自恢復(fù)裝置。當CPU系統(tǒng)進入深度休眠模式后，系統(tǒng)功耗幾乎降為零，若此期間系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該發(fā)明裝置能讓系統(tǒng)自行恢復(fù)，從而保證系統(tǒng)可靠運行。
[0004]為達成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
CPU系統(tǒng)深度休眠模式下的故障自恢復(fù)裝置，主要包括相互連接配合的CPU 1、實時時鐘(RTC)模塊2、信號觸發(fā)模塊3、看門狗模塊4。其中，CPU I同時連接看門狗模塊4和實時時鐘(RTC)模塊2，CPU I在喚醒狀態(tài)下開啟看門狗功能并正常喂狗，也對實時時鐘(RTC)模塊2進行控制。為了最大限度降低功耗，CPU I在完成相應(yīng)工作后關(guān)閉看門狗功能，控制實時時鐘(RTC)模塊2進入定時狀態(tài)，而后CPU I進入深度休眠模式；實時時鐘(RTC)模塊2根據(jù)CPU I的控制指令進入相應(yīng)的定時工作狀態(tài)，且在設(shè)定的定時時間到來時輸出低電平的喚醒中斷信號給CPU I用以喚醒CPU，同時也將該喚醒中斷信號輸出給信號觸發(fā)模塊3 ;信號觸發(fā)模塊3將該喚醒中斷信號經(jīng)過緩沖隔離后傳送給看門狗模塊4用以開啟看門狗功能；看門狗模塊4接收到信號觸發(fā)模塊3輸出的看門狗功能開啟信號后將看門狗功能開啟。若此時CPU I存在故障，即CPU I未喚醒或喚醒后不能正常工作，則CPU I沒有正常喂狗，此時功能已經(jīng)被開啟的看門狗將在規(guī)定時間內(nèi)產(chǎn)生復(fù)位信號對CPU I進行復(fù)位，從而完成故障的自行恢復(fù)。
[0005]進一步，所述的CPU I通過I2C接口和實時時鐘(RTC)模塊2進行連接通信；且同時連接看門狗模塊4，可開啟/關(guān)閉看門狗和喂狗。進一步，所述的實時時鐘(RTC)模塊2連接獨立的電池供電；該模塊產(chǎn)生的喚醒中斷信號連接CPU I用以喚醒CPU，同時該信號連接信號觸發(fā)模塊3。
[0006]進一步，所述的信號觸發(fā)模塊3主要由2個三極管組成，完成緩沖和隔離的作用。當該模塊輸入為高電平時，經(jīng)過緩沖和隔離后，輸出為高阻態(tài)。當該模塊輸入為低電平時，其輸出則為低電平。
[0007]進一步，所述的看門狗模塊4包含看門狗芯片，看門狗的喂狗由CPU I完成，看門狗產(chǎn)生的復(fù)位信號可對CPU I進行復(fù)位。看門狗功能的開啟/關(guān)閉由CPU I和信號觸發(fā)模塊3控制。當信號觸發(fā)模塊3的輸出為高阻態(tài)時，相當于信號觸發(fā)模塊3和看門狗模塊4斷開連接，此時看門狗的開啟/關(guān)閉完全由CPU I控制。當信號觸發(fā)模塊3的輸出為低電平時，看門狗功能被開啟，此時CPU I無法關(guān)閉看門狗功能。當看門狗功能被開啟后，若CPUI出現(xiàn)故障，看門狗則產(chǎn)生復(fù)位信號對CPU I進行復(fù)位。
[0008]采用上述技術(shù)方案，該發(fā)明可保證CPU系統(tǒng)在深度休眠模式下出現(xiàn)故障可自行恢復(fù)，既滿足低功耗的要求，又滿足高可靠性的要求。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的電路連接關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖及實施對本發(fā)明進一步詳述。
[0011]如圖1、圖2所示，CPU系統(tǒng)深度休眠模式下的故障自恢復(fù)裝置主要原理是:通過實時時鐘(RTC)定時(定時時間可設(shè)置)產(chǎn)生喚醒中斷信號用以喚醒CPU，同時該喚醒中斷信號經(jīng)過緩沖隔離后開啟看門狗功能，若CPU出現(xiàn)故障，則功能已經(jīng)被開啟的看門狗將在規(guī)定時間內(nèi)產(chǎn)生復(fù)位信號對CPU進行復(fù)位，從而完成故障的自行恢復(fù)。該裝置主要包括相互連接配合的CPU 1、實時時鐘(RTC)模塊2、信號觸發(fā)模塊3、看門狗模塊4。其中，CPU I同時連接看門狗模塊4和實時時鐘(RTC)模塊2，CPU I在喚醒狀態(tài)下開啟看門狗功能并正常喂狗，也對實時時鐘(RTC)模塊2進行控制。為了最大限度降低功耗，CPU I在完成相應(yīng)工作后關(guān)閉看門狗功能，控制實時時鐘(RTC)模塊2進入定時狀態(tài)，而后CPU I進入深度休眠模式；實時時鐘(RTC)模塊2根據(jù)CPU I的控制指令進入相應(yīng)的定時工作狀態(tài)，且在設(shè)定的定時時間到來時輸出低電平的喚醒中斷信號給CPU I用以喚醒CPU，同時也將該喚醒中斷信號輸出給信號觸發(fā)模塊3 ;信號觸發(fā)模塊3將該喚醒中斷信號經(jīng)過緩沖隔離后傳送給看門狗模塊4用以開啟看門狗功能；看門狗模塊4接收到信號觸發(fā)模塊3輸出的看門狗功能開啟信號后將看門狗功能開啟。若此時CPU I存在故障，即CPU I未喚醒或喚醒后不能正常工作，則CPU I沒有正常喂狗，此時功能已經(jīng)被開啟的看門狗將在規(guī)定時間內(nèi)產(chǎn)生復(fù)位信號對CPU I進行復(fù)位，從而完成故障的自行恢復(fù)。
[0012]CPU I:CPU I同時連接看門狗模塊4和實時時鐘(RTC)模塊2。CPU I和實時時鐘(RTC)模塊2之間通過I2C接口(SCL，SDA)和中斷信號RTC_INT相連接。CPU I被中斷信號RTC_INT喚醒后先清除實時時鐘(RTC)模塊2的中斷，即可使信號RTC_INT變?yōu)楦唠娖?，該高電平信號又使信號觸發(fā)模塊3的輸出為高阻態(tài)，此時信號觸發(fā)模塊3和看門狗模塊4相當于斷開連接，看門狗功能完全由CPU控制。CPU I和看門狗模塊4之間通過WDI信號和RESET信號相連接。CPU I在喚醒狀態(tài)下先設(shè)置TOI信號所對應(yīng)的1為輸出模式(W)I即為確定的高電平或低電平)，即可開啟看門狗功能。而后，CPU I控制WDI信號正常喂狗。為了最大限度降低功耗，CPU I在完成相應(yīng)工作后，通過設(shè)置WDI信號所對應(yīng)的1為輸入模式(WDI即為懸空態(tài))來關(guān)閉看門狗功能，并通過I2C接口控制實時時鐘(RTC)模塊2開始定時(定時時間可設(shè))，然后CPU I進入深度休眠模式。此時，