PCB設(shè)計技巧：您是否應(yīng)在電路板設(shè)計中包含外部看門狗定時器？

當(dāng)您的筆記本電腦配備這些功能時，您會投資使用外接鼠標(biāo)，鍵盤和高清顯示器嗎？這是個人選擇，特別是當(dāng)您想將筆記本電腦變成便攜式工作站時。我的女朋友，她作為一名專業(yè)會計師開始了自己的職業(yè)生涯，認(rèn)為這是浪費(fèi)錢。

在電子產(chǎn)品中，決定是否在設(shè)計中加入外部看門狗定時器（WDT）也同樣困難選擇。如果您的微控制器（MCU）已經(jīng)內(nèi)置了WDT，情況尤其如此。就像我和我的女朋友一樣，設(shè)計專家對于這是否是一個好的決定存在分歧。但是，作為硬件，最終的決定最終是你的。這就是為什么必須充分了解內(nèi)部和外部硬件看門狗定時器，以得出自己的結(jié)論。

什么是看門狗定時器（WDT）以及為什么這樣做您需要它在您的設(shè)計中

看門狗定時器（WDT）是一種電子功能，用于檢測嵌入式系統(tǒng)中的異常并重置微控制器。它通常由預(yù)先加載的計時器組成，計時器倒計時到零。當(dāng)預(yù)加載的看門狗定時器卡到期時，微控制器將復(fù)位。在正常操作下，微控制器始終刷新定時器的值以防止其進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。這通常被坦率地稱為“踢看門狗”。

盡管您嘗試完善硬件和固件，但錯誤可能會發(fā)生。不穩(wěn)定的電源，內(nèi)存堆棧溢出或程序陷入永久循環(huán)是微控制器失速的原因。這些錯誤可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，這對于幾乎不容忍停機(jī)時間的應(yīng)用程序來說可能會出現(xiàn)問題。發(fā)生這種情況時，配備看門狗定時器繼電器的系統(tǒng)將自動復(fù)位。這是因為WDT觸發(fā)了系統(tǒng)的復(fù)位，以便它可以在沒有人為干預(yù)的情況下恢復(fù)正常工作。

過去我犯了錯誤，因為我過度自信而不使用WDT和我的微控制器關(guān)于我的編碼技巧。在經(jīng)歷了多次系統(tǒng)崩潰之后，我發(fā)現(xiàn)在開發(fā)過程中沒有發(fā)現(xiàn)這種錯誤，我學(xué)會了將WDT作為我所有設(shè)計中的優(yōu)先考慮事項。剩下的問題是，如果您在內(nèi)置WDT的MCU中加入外部WDT或僅依賴于內(nèi)部WDT。

大多數(shù)現(xiàn)代MCU內(nèi)置WDT。

內(nèi)置WDT Vs外置WDT，你最好的選擇是什么？

在選擇一個WDT而不是另一個之前，了解它們彼此之間的相同或相似之處非常重要。內(nèi)部WDT是微控制器本身內(nèi)置的看門狗定時器。通過將值寫入WDT的各個寄存器來完成WDT的配置和刷新。

另一方面，外部WDT是物理集成電路（IC），需要無源元件才能工作。復(fù)位倒計時的持續(xù)時間通常由電容值決定。外部WDT通常通過發(fā)送電壓脈沖進(jìn)行刷新，并以相同的方式復(fù)位微控制器。

選擇內(nèi)部WDT優(yōu)于外部WDT的優(yōu)勢在于通過最大限度地降低額外組件的成本來節(jié)省資金并且可以有一個更小的PCB。由于大多數(shù)現(xiàn)代MCU都配備了可靠的內(nèi)置WDT，這似乎是一個明智的選擇。

當(dāng)我決定不使用外部WDT時，節(jié)省成本和極簡主義是我的動力我的設(shè)計。但是，我當(dāng)時的主管改變了我對此的看法。他指出內(nèi)部WDT是與MCU相同的IC的一部分。那么，如果微控制器出現(xiàn)故障，WDT也不可能發(fā)生故障嗎？

憑借今天的微控制器制造能力，遇到不可靠的內(nèi)部WDT的可能性非常小。但是，它們確實有可能因失控的代碼而失敗，這些代碼錯誤地停用了計時器。此外，如果系統(tǒng)時鐘出現(xiàn)故障，與微控制器共享相同系統(tǒng)時鐘的內(nèi)部WDT發(fā)生故障的可能性更高。

您在某些應(yīng)用程序中無法承受停滯不前的系統(tǒng)。

在任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序中，將外部WDT置于內(nèi)部之上總是更安全那些。最后，您會發(fā)現(xiàn)添加少量組件的成本仍然低于停滯系統(tǒng)造成的損害。對于醫(yī)療，石油和天然氣以及汽車行業(yè)的應(yīng)用尤其如此。