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单片机应用系统中的“看门狗”电路及低成本实现9 T- C7 ]( o2 ?5 t& i8 O" v6 n
0引言* Y: i, W- _" [, x1 H0 @9 {0 n) {
单片机测控系统在工业自动化、生产过程控制、智能化仪器仪表等领域得到广泛的应用.单片机测控系# B7 ]( ]- h" U; z- F; x6 N
统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的,单片机不可避免的要受到来自外部的千扰系统及内部和外部的各
' S; Y- I* J7 S种电气干扰的影响.这时单片机可能会出现输入、输出错误,甚至会干扰到程序指针PC,使其发生错误,那就
! L4 @) [! T9 H) f有可能误将非操作码当作操作码来执行,会造成程序执行混乱甚至进人死循环,使系统无法正常运行.因此' k1 L8 G8 z+ q! r
如何发现CPU受到干扰,如何拦截失去控制的程序的流向,使程序纳人正常轨道是单片机应用系统中必须
; }$ s# [& Q7 }& B" n解决的问题.通常采取的方法有指令冗余、软件陷阱、“看门狗”技术.指令冗余技术、软件陷阱技术可以使大
[" U; x. O# X" E0 a多数失控的程序走向正常.但是当失控程序形成了死循环,指令冗余技术、软件陷阱技术就无能为力了,只0 N: f. N' ]% k
有人工的干预或者采用程序监视技术(又称为“看门狗”技术Watchdog) ,才能使系统脱离死循环.' x3 l0 n# y+ X+ w C
1看门狗技术基本原理) f) v3 ^# {$ ~2 [% i
“看门狗”实质上是一个程序监视定时器.它的定时时间是固定不变的，一旦定时时间到,产生中断或1 g- r. i- U. ^+ v9 f O4 I
输出一个脉冲,强制单片机复位,程序指针PC恢复初始值,从而使程序恢复正常运行.因此在单片机正常工
9 G4 B& S( x. p' a7 L作时,程序不断地在定时时间到来之前对定时器复位,定时器就不会产生中断或溢出脉冲.如果因干扰而出, R/ l; l6 {2 K' _) G4 q# t
现死循环,定时器不能及时复位,定时时间到,会产生中断或输出一个脉冲,强制单片机复位[3].由于在单片5 k7 c3 P1 P9 h z: ?/ h' v3 T
机中使用“看门狗”技术能有效解决因干扰导致死循环的问题,所以很多单片机在其内部已经集成了硬件 b+ I2 }' X: b0 |# j! y- o
“看门狗”.对于没有集成硬件“看门狗”的单片机,在需要的时候,可以使用软件“看门狗"或者外接-一个硬* w( R& c/ {/ r* p: U' V# k# V
件“看门狗”电路.
1 F+ Y1 s+ v, j: w4 i: f2硬件“看门狗”
) }: k6 G. n; S% N硬件“看门狗"必须通过两根信号线与单片机连接,其中一根信号线用于检测单片机工作状态当单片" U6 Y/ O, f: N, k
机正常工作时,单片机通过该信号线不断的用小于“看门狗”定时时间的周期脉冲信号输人“看门狗”电路,; y' ?3 n0 y# z0 J6 j n; r
使“看门狗”定时器复位.当单片机受到干扰而陷人死循环的时候,无法使“看门狗"电路定时器复位,定时时
- G! ?: n' P, D' }: C间到以后,“看门狗”通过另一根信号线输出复位信号,使单片机复位，系统重新启动,从而恢复正常. .# W: P! K4 B% p: H" n2 ?
2.1单稳态型“看门狗”
" w# s2 _! \$ s" ?4 F5 ^利用一片74IS123双可重触发单稳态多谐振荡器构成116-167,“看门狗”电路如图1所示.图中" X, H4 `* [: }2 j8 ?) |
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发表于 2020-3-5 08:55
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