如何重置LMC555定時(shí)器延遲硬件來(lái)收集調(diào)試數(shù)據(jù)

大多數(shù)微處理器有一些形式的硬件監(jiān)測(cè)器，當(dāng)硬件在沒(méi)有注意的情況下停止執(zhí)行代碼時(shí)，監(jiān)測(cè)器可將微處理器及其周圍的硬件重置到一個(gè)已知的狀態(tài)。但在重置硬件之前，它可能有利于記錄固定存儲(chǔ)器(NVM)中的監(jiān)測(cè)器溢出事件用于調(diào)試。

圖1中的電路采用了兩個(gè)LMC555定時(shí)器，為了保存有用的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，它們延遲了硬件的重置。該電路中有微處理器專用的監(jiān)測(cè)器溢出引腳——WDOVF，以及一個(gè)I/O引腳。

LMC555定時(shí)器設(shè)置成他們的單穩(wěn)態(tài)或者最快捷的模式，在這種模式中，在觸發(fā)脈沖輸入引腳感應(yīng)到一個(gè)負(fù)脈沖之前，定時(shí)器的輸出都為低值。觸發(fā)后，輸出引腳在時(shí)間TH內(nèi)變?yōu)楦咧?，TH由一個(gè)單電阻和電容確定如下：

為了進(jìn)行恰當(dāng)?shù)亩〞r(shí)操作，在輸出高值時(shí)期結(jié)束之間，觸發(fā)輸入必須再次變?yōu)楦咧怠＝?jīng)過(guò)TH以后，輸出端變?yōu)榈椭?，且在另一個(gè)負(fù)脈沖出現(xiàn)在觸發(fā)引腳以前都保持低值。定時(shí)器也有一個(gè)活動(dòng)的低重置引腳，切斷后，不管觸發(fā)引腳的輸入水平，該引腳都保持輸出低值。它也為下一個(gè)時(shí)間周期重置了定時(shí)器的內(nèi)部觸發(fā)器。

第一個(gè)LMC555探測(cè)到來(lái)自微控制器的監(jiān)測(cè)器溢出觸發(fā)，提供一個(gè)延遲，這允許固件在重置之前記錄各種系統(tǒng)參數(shù)。第二個(gè)LMC555允許固件阻止緊急硬件重置。它是通過(guò)使WDOVF_CLEAR信號(hào)在最少時(shí)間段保持低值來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這一時(shí)間的長(zhǎng)短是由第一個(gè)定時(shí)器集成電路用到的內(nèi)部RC元件決定的。

圖2表示的是兩個(gè)獨(dú)立的監(jiān)測(cè)器溢出事件發(fā)生的時(shí)間。第一個(gè)事件表明重置脈沖被延遲，沒(méi)有重置硬件，第二個(gè)事件表明在預(yù)定的時(shí)間延遲過(guò)后發(fā)出重置脈沖。圖示時(shí)間是用來(lái)自圖1的RC元件值和來(lái)自Atmel微控制器的監(jiān)測(cè)器溢出脈沖計(jì)算的TH，第一個(gè)定時(shí)器的TH為：

同樣，第二個(gè)定時(shí)器的TH為：

系列電容器C3，上升電阻器R3及二極管D1保證了第二個(gè)定時(shí)器的觸發(fā)TRG_2在定時(shí)器的輸出端OUT_1處發(fā)生高-低轉(zhuǎn)變之時(shí)都將保持高值。上升電阻器在OUT_1進(jìn)行高-低轉(zhuǎn)變之后給系列電容器充電，直到達(dá)到電源電壓。與上升電阻和系列電容相關(guān)的RC時(shí)間常數(shù)要小于第二定時(shí)器的輸出高值的周期。二極管使得第二定時(shí)器的觸發(fā)引腳的輸入電壓升為電源電壓。

在該例子中，當(dāng)發(fā)生監(jiān)測(cè)器溢出事件時(shí)，設(shè)定微控制器發(fā)出一個(gè)相關(guān)的短的低活躍度的脈沖輸入專門(mén)的引腳，產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部中斷。一旦發(fā)生該事件，代碼跳至中斷服務(wù)程序，運(yùn)行代碼中幾個(gè)特定的行。這些包括清除中斷標(biāo)記，通過(guò)保持WDOVF_CLEAR I/O引腳來(lái)阻止緊急硬件重置，將調(diào)試數(shù)據(jù)保存到NVM，防止中斷，以及重置監(jiān)測(cè)器溢出定時(shí)器。

在這種情況下，硬件監(jiān)測(cè)事件，連同其他由事件決定的信息，都存儲(chǔ)在NVM中以便將來(lái)查看。當(dāng)監(jiān)測(cè)定時(shí)器停止一秒鐘時(shí)，它會(huì)繞過(guò)中斷服務(wù)程序，最終重置硬件。