簡(jiǎn)單介紹電壓監(jiān)控型/看門狗型復(fù)位電路

01、簡(jiǎn)介

在單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，由于單片機(jī)的工作常常會(huì)受到來自外界電磁場(chǎng)的干擾，造成程序跑飛而陷入死循環(huán)，程序的正常運(yùn)行被打斷，從而導(dǎo)致由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作，整個(gè)系統(tǒng)陷入停滯狀態(tài)，發(fā)生不可預(yù)料的后果。這時(shí)候就需要使用專用的復(fù)位芯片來達(dá)到更可靠的復(fù)位?，F(xiàn)在講的“復(fù)位”，其作用就是通過相關(guān)電路產(chǎn)生“復(fù)位信號(hào)”， 讓單片機(jī)能在上電后或者運(yùn)行中恢復(fù)到默認(rèn)的起始狀態(tài)。

中微愛芯推出電壓監(jiān)控型以及看門狗型的復(fù)位電路，擁有齊全的復(fù)位電壓點(diǎn)，可滿足客戶在不同條件下的使用需求，為整個(gè)系統(tǒng)的正常工作保駕護(hù)航。

以下將分別介紹兩種類型的復(fù)位電路。

02、電壓監(jiān)控型復(fù)位電路

電壓監(jiān)控器是監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)或多個(gè)電源軌的器件。電壓監(jiān)控器可以檢測(cè)欠壓事件（電壓低于某個(gè)閾值）或過壓事件（電壓超過某個(gè)閾值）。根據(jù)器件狀態(tài)的不同，當(dāng)受監(jiān)控的電壓軌電壓低于或高于預(yù)設(shè)的閾值電壓時(shí)，電壓監(jiān)控器會(huì)將信號(hào)置為使能、禁用或復(fù)位其他器件。部分電壓監(jiān)控器可以同時(shí)監(jiān)控欠壓和過壓情況，稱為窗口檢測(cè)器。電壓監(jiān)控器旨在確保系統(tǒng)正常上電，防止處理器發(fā)生欠壓，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，避免因電壓軌超出規(guī)范而產(chǎn)生性能問題或系統(tǒng)故障。其工作原理如下所示：

帶有電壓監(jiān)控器功能的復(fù)位 IC，能夠保證復(fù)位的釋放發(fā)生在電源供應(yīng)正常之后，從而確?？煽繌?fù)位。同時(shí)，若電源出現(xiàn)過壓或跌落故障，芯片還能及時(shí)保護(hù)處理器，并在電源恢復(fù)后執(zhí)行可靠復(fù)位重啟。

為了適應(yīng)不同的應(yīng)用，復(fù)位 IC 通常還支持可選的高電平有效或低電平有效，推挽或開漏輸出。推挽和開漏指的是輸出驅(qū)動(dòng)的類型，推挽輸出在輸出端使用兩個(gè)晶體管。當(dāng)頂部晶體管導(dǎo)通時(shí)，輸出設(shè)置為高電平；底部晶體管導(dǎo)通時(shí)，輸出設(shè)置為低電平。開漏輸出僅使用一個(gè)晶體管，通過其將輸出設(shè)置為低電平，同時(shí)另外使用一個(gè)上拉電阻代替頂部晶體管設(shè)置高電平輸出。下圖展示了開漏和推挽兩種輸出類型：

推挽式輸出的優(yōu)點(diǎn)是速度快并且功耗低。然而，開漏輸出可以將多個(gè)監(jiān)控器件的輸出連接在一起，形成或/與邏輯輸出配置，方便多電源軌的監(jiān)控控制。

以我司AiP810這款高電平復(fù)位電路專用芯片為例，搭建如圖1所示電路，上電后測(cè)量“Reset”電氣網(wǎng)絡(luò)可以得到如圖2所示波形：

圖1

圖2

以下是我司復(fù)位類IC選型表：

復(fù)位電壓選型表：

03、看門狗型復(fù)位電路

出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮，便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的芯片，俗稱"看門狗"(watchdog)。

看門狗電路一般有軟件看門狗和硬件看門狗兩種。軟件看門狗不需外接硬件電路，但系統(tǒng)需要出讓一個(gè)定時(shí)器資源，這在許多系統(tǒng)中很難辦到，而且若系統(tǒng)軟件運(yùn)行不正常，可能導(dǎo)致看門狗系統(tǒng)也癱瘓。因此硬件看門狗是真正意義上的“程序運(yùn)行監(jiān)視器”。

硬件看門狗是利用了一個(gè)定時(shí)器，來監(jiān)控主程序的運(yùn)行，也就是說在主程序的運(yùn)行過程中，我們要在看門狗定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到之前對(duì)其進(jìn)行復(fù)位。如果出現(xiàn)死循環(huán)，或者說PC指針不能回來，那么定時(shí)時(shí)間到后就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位。

以下為我司看門狗型復(fù)位電路選型：

復(fù)位電壓選型表：

04、高精度復(fù)位電路

中微愛芯推出高精度復(fù)位電路，此系列復(fù)位電路可在全溫范圍內(nèi)復(fù)位電壓保持在2%的精度，更適用于可靠性要求較高的方案。

以下為我司高精度復(fù)位電路選型：

復(fù)位電壓選型表：

來源：無錫中微愛芯電子有限公司

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審核編輯 黃宇