一种看门狗控制电路和看门狗电路

摘要

本发明涉及电路板卡领域，包括一种看门狗控制电路和看门狗电路，其中看门狗控制电路包括看门狗芯片、第一门电路和高电平输出装置，第一门电路用于调整看门狗芯片输出后的信号，其一端输入端与看门狗芯片的输出端连接，另一端输入端与高电平输出装置可通断地连接；第一门电路的输出端用于与微处理器的复位端连接。本发明支持启用/屏蔽看门狗功能，满足程序烧写、程序正常运行的场景要求，对看门狗功能无影响，保持看门狗功能的可靠稳定；支持强制复位微处理器；电路简化，制作成本较低。

说明书

技术领域

本发明涉及电路板卡领域，更具体地，涉及一种看门狗控制电路和看门狗电路。

背景技术

看门狗，是一个定时器电路，一般有一个输入，叫喂狗，一个输出到微处理器(MCU)的RST端，MCU正常工作的时候，每隔一段时间输出一个信号到喂狗端，给WDT清零，如果超过规定的时间不喂狗(一般在程序跑飞时)，WDT定时超过，就会给出一个复位信号到MCU，使MCU复位。防止MCU死机。看门狗的作用就是防止程序发生死循环。

在研发调试阶段或生产烧写程序时，需要保证MCU持续工作，不能中途复位，这种情况下需要禁用看门狗电路。而烧写完程序的产品，在出货前需要开启看门狗功能，以便于产品的MCU在运行过程中出现挂死情况时可以被看门狗复位，而自动恢复正常运行。现有技术中对启用/禁用看门狗功能的实现方式较为复杂，部分技术在禁用看门狗功能时影响看门狗芯片的正常性能，不能很好地满足不同场景的使用需求。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种看门狗控制电路和看门狗电路。

本发明采取的技术方案是，提供一种看门狗控制电路，包括看门狗芯片；还包括第一门电路和高电平输出装置，所述第一门电路用于调整看门狗芯片输出后的信号，其一端输入端与看门狗芯片的输出端连接，另一端输入端与高电平输出装置可通断地连接；所述第一门电路的输出端用于与微处理器的复位端连接。

第一门电路使看门狗芯片的输出信号需要经过特定的逻辑运算后才到达微处理器的复位端，被微处理器接收，通过第一门电路和高电平输出装置的配合，可达到启用或者屏蔽看门狗功能的目的：当需要启用看门狗功能时，断开高电平输出装置与第一门电路其一输入端的连接，看门狗芯片的输出信号经过第一门电路后保持原状，正常执行监控的功能，防止程序发生死循环或跑飞；当需要屏蔽看门狗功能时，高电平输出装置接入第一门电路其一输入端，向第一门电路输入高电平信号，看门狗芯片的输出信号从第一门电路另一输入端进入，无论看门狗芯片的输出信号是高电平信号还是低电平信号，通过第一门电路的逻辑运算后输出的结果必定是高电平信号，微处理器接收到所述高电平信号不进行复位。

屏蔽看门狗实质发生于看门狗芯片输出信号的传递过程中，在屏蔽过程当中看门狗芯片仍正常地响应，做出正确的信号输出，对看门狗芯片正常运作无任何影响，所以本发明屏蔽看门狗的实现方法不影响原看门狗电路的功能。要求复位精准的看门狗电路中，看门狗芯片通常与微处理器相连的信号仅包括微处理器对看门狗芯片的喂狗信号和看门狗芯片对微处理器的复位信号，简单的线路设计既可保证看门狗芯片准确可靠监测微处理器运行异常状态，又可保证看门狗芯片发出的复位信号快速无误地到达微处理器，提高运行可靠性。而本发明的看门狗控制电路亦符合上述思想，看门狗芯片与第一门电路线路连接简单，启用看门狗功能阶段不影响复位信号传递的准确性，可应用于要求复位精准的情景。

另一方面，第一门单路接入高电平输出装置后，其输出结果稳定，保持高电平信号，所述高电平信号不受电路其他电阻、电容等元件的影响，从而持续可靠地屏蔽看门狗功能，在研发调试等需要保证微处理器不能中途复位的情景中创造可靠的保障。

进一步地，所述看门狗控制电路采用正逻辑；所述第一门电路为或门。正逻辑电路中，高电平表示为逻辑1，低电平表示为逻辑0。屏蔽看门狗功能时，高电平输出装置向所述或门输入逻辑1的高电平信号，根据或门的运算逻辑，只要输入中有一个逻辑1，输出就为逻辑1；只有当所有的输入全为逻辑0时，输出才为低电平逻辑0，看门狗芯片无论向或门输入逻辑0的低电平信号还是逻辑1的高电平信号，最终或门输出的均为逻辑1的高电平信号，微处理器接受到高电平信号不进行复位。

进一步地，所述看门狗控制电路采用负逻辑；所述第一门电路为与门。负逻辑电路中，高电平表示为逻辑0，低电平表示为逻辑1。与门的运算逻辑为当所有的输入同时为逻辑1，输出才为逻辑1，否则输出为逻辑0。同理，在屏蔽看门狗功能时，看门狗芯片无论发出什么信号，与门最终输出的都是高电平信号。

上述两种第一门电路的设计为最简单直接的方案，第一门电路的输入端只有两个，需要处理的输入信号少，无需经过复杂的逻辑运算，可快速输出信号。另一方面也使所述看门狗控制电路最大程度地简化，稳定保持看门狗正常的运行功能。

进一步地，所述高电平输出装置为电源VCC。

进一步地，所述看门狗芯片的IO端配置对地电阻，所述对地电阻的阻值可调节。通过调节对地电阻的阻值可改变看门狗芯片的定时时间，微处理器在加载(包括上电加载和复位加载)阶段和在正常运行阶段通常使用两个不同的定时时间，所述定时时间即相邻两次发出喂狗信号的间隔时长。由于加载阶段相对较长，处于此阶段的微处理器的定时时间通常比处于正常运行阶段的微处理器的定时时间更长，即在正常运行中，微处理器更频繁地发出喂狗信号，向看门狗芯片传达无需复位的信息。在现有技术当中，看门狗电路通常设置两个看门狗芯片，分别负责加载阶段和运行阶段的监控。本发明使用一个看门狗芯片，以加载阶段的定时时间作为统一的定时时间，看门狗芯片无需频繁接收喂狗信号，避免出现微处理器正常运行但未发出喂狗信号导致的误复位，通过配置可改变阻值的对地电阻实现定时时间的可调节，使一个定时时间同时适用微处理器的加载阶段和运行阶段，简化了看门狗电路，降低制作成本。

进一步地，所述第一门电路与高电平输出装置连接的线路上设有指示灯。所述指示灯与高电平输出装置串联接入第一门电路，高电平输出装置接入断开第一门电路伴随着指示灯的亮灭，亮指示看门狗功能屏蔽中，灭指示看门狗功能启用中，指示效果直观可靠，不增加所述看门狗控制电路的额外线路。

更具体地，所述指示灯为LED灯。LED灯的优点在其灯体小巧，节省材料与空间，符合本发明简化电路的思想，同时LED灯还有能耗低、热量散发少等优点，适合作为指示灯应用在看门狗电路上。

进一步地，所述的一种看门狗控制电路还包括第二门电路和低电平输出装置；所述第二门电路用于强制使微处理器机收到复位信号，其一端输入端与第一门电路的输出端连接，使第一门电路的输出端通过第二门电路与微处理器连接，第二门电路的另一端输入端与低电平输出装置可通断地连接。第二门电路的作用原理与第一门电路相同，低电平输出装置接入其输出端时，第二门电路的逻辑运算使微处理器必定收到复位信号(即低电平信号)，跳过看门狗芯片的判定对微处理器进行手动强制复位。所述看门狗控制电路增加了强制复位的功能，但没有因此被复杂化，保持看门狗正常稳定的功能。

更具体地，所述低电平输出装置为通电的下拉电阻。

本发明还提供一种应用上述看门狗控制电路的看门狗电路，包括微处理器；所述微处理器的一端与第一门电路的输出端连接，另一端与看门狗芯片连接。所述微处理器与第一门电路的输出端连接的一端为复位端，与看门狗芯片连接的一端为喂狗端。所述看门狗电路具备了启用/屏蔽看门狗和强制复位等功能，整体电路简单，制作成本低，看门狗功能可靠稳定。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：支持启用/屏蔽看门狗功能，满足程序烧写、程序正常运行的场景要求，对看门狗功能无影响，保持看门狗功能的可靠稳定；支持强制复位微处理器；电路简化，制作成本较低。

附图说明

图1为本发明的看门狗控制电路示意图。

图2为本发明中支持强制复位的看门狗控制电路示意图。

图3为本发明的看门狗电路示意图。

标号说明：看门狗芯片1；第一门电路2；高电平输出装置3；第二门电路4；低电平输出装置5；微处理器6。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种看门狗控制电路，用于连接至微处理器以监控微处理器，所述看门狗控制电路包括看门狗芯片1、第一门电路2和高电平输出装置3。第一门电路2用于调整看门狗芯片1输出后的信号，其一端输入端与看门狗芯片1的复位端连接，另一端输入端与高电平输出装置3可通断地连接；第一门电路2的输出端用于与微处理器的复位端连接。

第一门电路2使看门狗芯片1的输出信号需要经过特定的逻辑运算后才到达微处理器的复位端，被微处理器接收，通过第一门电路2和高电平输出装置3的配合，可达到启用或者屏蔽看门狗功能的目的：当需要启用看门狗功能时，断开高电平输出装置3与第一门电路2其一输入端的连接，看门狗芯片1的输出信号经过第一门电路2后保持原状，正常执行监控的功能，防止程序发生死循环或跑飞；当需要屏蔽看门狗功能时，高电平输出装置3接入第一门电路2其一输入端，向第一门电路2输入高电平信号，看门狗芯片1的输出信号从第一门电路2另一输入端进入，无论看门狗芯片1的输出信号是高电平信号还是低电平信号，通过第一门电路2的逻辑运算后输出的结果必定是高电平信号，微处理器接收到所述高电平信号不进行复位。在本实施例中，看门狗控制电路采用正逻辑，第一门电路2为或门，屏蔽看门狗功能时，高电平输出装置3向或门第一门电路2输入逻辑1的高电平信号，保证了或门第一门电路2输出的结果一定为逻辑1的高电平信号。启用看门狗功能则断开高电平输出装置3，看门狗芯片1发出的信号经过第一门电路2保持原状。在一些电路是负逻辑的实施例中，第一门电路2为与门。需要说明的是，本实施例提供了一种将门电路应用到看门狗控制电路中以屏蔽看门狗功能的思想，第一门电路并非指仅包含一个或一种的逻辑电路，使用与门、或门、非门、与非门的一种或多种组合使看门狗芯片输出的信号经过逻辑运算后到达微处理器为不复位的信号，都属于本发明的保护范围。

本实施例的高电平输出装置3为电源VCC，在高电平输出装置3连接第一门电路2的线路上设有跳线帽开关，连接跳线帽开关，电源VCC向或门输入高电平，此时看门狗功能被屏蔽。在其他实施例中，高电平输出装置3亦可以是共射极放大电路等，实现高电平输出装置3的通断手段亦可使用其他本领域常用手段替换。

本实施例的看门狗芯片的IO端配置对地电阻，所述对地电阻的阻值可调节，对地电阻的具体阻值可综合微处理器在加载阶段和运行阶段的定时时长要求进行折中处理，两个阶段使用一个定时时长，使一个微处理器仅需配置一个本实施例的看门狗控制电路，同时也使本实施例适用于不同的微处理器。

本实施例的第一门电路2与高电平输出装置3连接的线路上设有指示灯，所述指示灯简单地串联接入高电平输出装置3与第一门电路1连接的线路，当屏蔽看门狗功能时接通高电平输出装置3，指示灯随之亮起，使用者可直观得知看门狗控制电路的工作模式，同时指示灯也有指示故障的功能，若接通高电平输出装置3后指示灯不亮，说明此串联线路上的某些元件出现故障，无法正常屏蔽，可快速得知故障位置，避免需要烧写程序微处理器却出现复位的情况。LED灯为优选的指示灯类型。

实施例2

如图2所示，本实施例在实施例1的基础上，增加了第二门电路4和低电平输出装置5，使第一门电路2输出的信号进行逻辑运算。本实施例的看门狗控制电路具有强制微处理器进行复位的功能，第二门电路4的一端输入端与第一门电路2的输出端连接，使第一门电路2的输出端通过第二门电路4与微处理器连接，第二门电路4的另一端输入端与低电平输出装置5可通断地连接。本实施例的第二门电路4为与门，低电平输出装置5向与门输入逻辑0的低电平信号时，无论经过第一门电路2后信号是高电平信号还是低电平信号，与门第二门电路4都输出逻辑0的低电平信号，微处理器接收到低电平信号后进行复位，实现跳过看门狗芯片强制复位微处理器的功能。需要说明的是，本实施例提供了一种将门电路应用到看门狗控制电路中以强制复位微处理器的思想，第二门电路并非指仅包含一个或一种的逻辑电路，使用与门、或门、非门、与非门的一种或多种组合使经过逻辑运算后到达微处理器的信号必定为复位的信号，都属于本发明的保护范围。本实施例的低电平输出装置5为一端接入电源的下拉电阻，其另一端接入第二门电路4的其一输入端，使用跳线帽开关实现通断。

实施例3

本实施例提供一种包括了实施例2所述的看门狗控制电路和微处理器6的看门狗电路，微处理器6的一端与第一门电路2的输出端连接，另一端与看门狗芯片1连接。所述微处理器6与第一门电路2的输出端连接的一端为复位端，与看门狗芯片1连接的一端为喂狗端。在其他实施例中的看门狗电路，微处理器还可连接两个所述看门狗控制电路，两个看门狗控制电路负责实现加载阶段和运行阶段的看门狗功能。

本实施例的在启用看门狗功能时优选工作流程为：微处理器进行上电加载，为正常运行阶段作准备；完成上电加载后，微处理器运行程序，期间以定时时间的间隔时长向看门狗芯片发送喂狗信号，看门狗芯片1在定时时间内收到喂狗信号后，发送高电平信号；若所述看门狗控制电路正常启用看门狗功能，高电平输出装置3不接入第一门电路2的输入端，看门狗芯片发送的高电平信号经过第一门电路2保持原状经过第二门电路4，低电平输出装置5不接入第二门电路4，高电平信号到达微处理器6，微处理器6接收高电平信号后保持正常运行程序，不进行复位；

同理，若看门狗芯片1没有在定时时间内收到喂狗信号，则发送低电平信号以指示微处理器进行复位，低电平信号经过第一门电路2和第二门电路4保持原状到达微处理器。

在屏蔽看门狗功能时优选工作流程为：看门狗芯片1保持上述正常工作，根据是否接收到喂狗信号输出高电平信号或低电平信号，第一门电路2接入高电平输出装置3，高电平输出装置3向第一门电路2输入高电平信号，看门狗芯片1输出的信号与高电平输出装置3输出的高电平信号经过逻辑运算，最终得到的必定是高电平信号，所述经过逻辑运算的高电平信号经过第二门电路4保持原状(低电平输出装置5未接入)到达微处理器6，由此可见，无论微处理器是否正常运行程序，都不会进行复位，达到屏蔽看门狗功能的目的。

强制复位时优选工作流程为：低电平输出装置5接入第二门电路4，向第二门电路4输入低电平信号，第一门电路2输出的结果与低电平输出装置5输出的低电平信号经过逻辑运行，最终得到的必定是低电平信号，微处理器6接收到第二门电路传递的低电平信号进行复位。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。