【技術(shù)分享】"喂狗"，也要講究方法

看似乖巧的看門狗，也有比較調(diào)皮的一面，在燒錄無法喂狗的特殊情況下仍會毫不留情的復(fù)位芯片，造成燒錄失敗，該如何避免這種情況的發(fā)生嗎？

?初識看門狗

嵌入式產(chǎn)品設(shè)備在電源瞬變、電磁干擾、靜電放電、極端溫濕度等復(fù)雜環(huán)境的干擾下可能會造成程序異常，從而使系統(tǒng)陷入癱瘓狀態(tài)，這時候我們就希望設(shè)備能夠自動復(fù)位，而不需要人工干預(yù)，看門狗定時器可以幫助捕獲和重置已經(jīng)“失控”的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無人值守，提高系統(tǒng)可靠性?？撮T狗又叫 watchdog timer，是一個定時器電路，一般有一個輸入端用來喂狗，一個輸出端RST接到芯片的復(fù)位引腳，芯片正常工作的時候，每隔一段時間輸出一個信號到喂狗端，給看門狗清零，如果超過規(guī)定的時間不喂狗，看門狗溢出，就會給出一個復(fù)位信號，拉低RST引腳使得芯片復(fù)位。ZL6300是廣州致遠(yuǎn)微電子有限公司自行設(shè)計(jì)的一款集欠壓監(jiān)測復(fù)位、手動復(fù)位和超時復(fù)位功能的看門狗芯片,具有以下特性：

• 上電復(fù)位脈沖200mS；
• 支持手動復(fù)位；
• 看門狗定時器溢出周期1.7S；
• 低功耗僅9uA；
• 欠壓復(fù)位。

圖1 ZL6300內(nèi)部結(jié)構(gòu)

?應(yīng)用電路

通過之前對看門狗的初步認(rèn)識，好的看門狗設(shè)計(jì)可以大大提升產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠性，我司基于該理念，核心板上均板載獨(dú)立看門狗，為適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境保駕護(hù)航。下面以我司性能卓越的M3568核心板為例，看下它如何靈活設(shè)計(jì)看門狗電路，對應(yīng)的原理圖如下圖2所示，看門狗芯片選型ZL6300，支持手動按鍵復(fù)位和看門狗溢出復(fù)位，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時從芯片上電啟動到加載看門狗喂狗驅(qū)動所需時長約為1S左右，ZL6300溢出周期為1.7S，可以在看門狗溢出周期內(nèi)及時喂狗清除定時器。

圖2看門狗電路

當(dāng)芯片處于燒錄狀態(tài)時因內(nèi)核停止工作，喂狗程序不能正常運(yùn)行，不能及時喂狗，看門狗溢出拉低芯片復(fù)位引腳，導(dǎo)致程序下載失敗。為應(yīng)對這種特殊情況，預(yù)留了跳線冒選項(xiàng)，插上短路帽即可禁用看門狗，當(dāng)J2插上短路帽時,WDO_EN被拉至低電平，Q1三級管處于關(guān)斷狀態(tài)，WDI引腳處于高組態(tài)，當(dāng)WDI引腳檢測到它處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時將產(chǎn)生自己的WDI脈沖,對應(yīng)的喂狗波形如下圖3所示。

圖3 看門狗禁能時喂狗波形

當(dāng)燒錄完成后拔掉跳線帽，Q3處于導(dǎo)通狀態(tài)，芯片產(chǎn)生的喂狗脈沖WDI_GPIO可通過Q3傳遞到WDI引腳，實(shí)現(xiàn)正常喂狗，對應(yīng)的喂狗波形如下圖4所示。

圖4看門狗使能時喂狗波形

?總結(jié)

下面簡單匯總看門狗電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

看門狗復(fù)位脈沖時長要大于CPU的最少復(fù)位時間；

看門狗溢出周期要大于系統(tǒng)啟動到加載看門狗驅(qū)動時長，并留有一定的余量；

充分利用WDI引腳在高阻態(tài)時看門狗定時器功能禁用；

避免通過使能看門狗的電源來控制看門狗工作與否，否則會造成系統(tǒng)一直重啟，看門狗芯片上電后會輸出一個時長200mS的POR信號。