看門狗工作原理和電路設(shè)計(jì)

目錄： 1.看門狗是什么？ 2.硬件和軟件看門狗 3.硬件看門狗芯片電路 1.看門狗是什么？

看門狗，又叫watchdog timer，是一個(gè)定時(shí)器電路，一般有一個(gè)輸入，叫喂狗(kicking the dog/service the dog），一個(gè)輸出到MCU的RST端。

MCU正常工作的時(shí)候，每隔一段時(shí)間輸出一個(gè)信號(hào)到喂狗端，給 WDT清零，如果超過(guò)規(guī)定的時(shí)間不喂狗（一般在程序跑飛時(shí)），WDT定時(shí)超過(guò)，就會(huì)給出一個(gè)復(fù)位信號(hào)到MCU，使MCU復(fù)位，防止MCU死機(jī)?？撮T狗的作用就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說(shuō)程序跑飛。

2.硬件和軟件看門狗

硬件看門狗

硬件看門狗是利用了一個(gè)定時(shí)器，來(lái)監(jiān)控主程序的運(yùn)行，也就是說(shuō)在主程序的運(yùn)行過(guò)程中，我們要在定時(shí)時(shí)間到之前對(duì)定時(shí)器進(jìn)行復(fù)位。如果出現(xiàn)死循環(huán)，或者說(shuō)PC指針不能回來(lái)，那么定時(shí)時(shí)間到后就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位。常用的WDT芯片如MAX813，5045，IMP 813等。

軟件看門狗

而在某些情況下，也會(huì)采用純軟件的方法來(lái)設(shè)置看門狗，如在單片機(jī)系統(tǒng)中，利用閑置的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器就可以設(shè)計(jì)一個(gè)軟件看門狗。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

首先，在初始化程序中設(shè)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式以控制寄存器（TMOD） 和定時(shí)時(shí)間的初值，并且打開(kāi)中斷。

然后，根據(jù)定時(shí)器的時(shí)間，在主程序中按一定的時(shí)間間隔插入復(fù)位定時(shí)器的指令（喂狗）， 兩條喂狗指令之間的時(shí)間間隔可以根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘與指令周期計(jì)算出來(lái)，而且該時(shí)間周期應(yīng)該小于定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間。

最后，在定時(shí)器的中斷服務(wù)程序中，設(shè)置一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，將程序計(jì)數(shù)器PC轉(zhuǎn)移到初始化程序的入口。

軟件看門狗的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需額外的硬件支持，但當(dāng)系統(tǒng)存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤時(shí)（例如：中斷服務(wù)出錯(cuò)），則有可能導(dǎo)致軟件看門狗失效。

3.硬件看門狗芯片電路

看門狗芯片與MCU的連接關(guān)系如下：其基本的原理就是MCU要在固定的時(shí)間內(nèi)通過(guò)IO翻轉(zhuǎn)去控制看門狗芯片的WDI引腳，否則看門狗芯片就會(huì)將WDO拉低，進(jìn)而使CPU復(fù)位。

以SP706為例，看門狗芯片的引腳定義和功能描述如下圖： （來(lái)自CSDN:heat.huang）

這個(gè)MR腳是手動(dòng)復(fù)位，挺有用的，原理圖設(shè)計(jì)時(shí)注意下

當(dāng)J2接上跳線帽時(shí)，開(kāi)啟看門狗。反之，看門狗關(guān)閉。 芯片參數(shù)比較少，關(guān)注下最短喂狗時(shí)間Twd 即可：

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審核編輯黃宇