一种硬件看门狗及其应用电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种硬件看门狗及其应用电路。
【背景技术】
[0002]看门狗为用于监测电路中控制芯片(微控制器MCU或微处理器MPU)的运行状态的功能单元，可以在电路出现问题、所述控制芯片进入死循环状态时，复位所述控制芯片，以防止导致更多的错误。
[0003]现有技术中的看门狗分为软件看门狗和硬件看门狗。
[0004]软件看门狗通常是集成在控制芯片内部的看门狗模块，本身由软件控制，对软件可靠性依赖性较强。
[0005]硬件看门狗通常是相对独立的复位功能电路，由于传统硬件看门狗的溢出时间一般不可调或者只能在有限的时间内调整，导致系统在进入低功耗模式后还需要以较高的频率唤醒以完成喂狗，这可能导致系统节能性能的降低。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供了一种硬件看门狗及其应用电路，以解决现有技术中软件看门狗可靠性低及硬件看门狗的工作模式导致系统节能性低的问题。
[0007]为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下:
[0008]一种硬件看门狗，应用于对控制芯片的运行状态的监测，所述硬件看门狗包括:
[0009]一端与所述控制芯片相连的通信接口电路，用于与所述控制芯片之间的报文发送和接收；
[0010]与所述通信接口电路的另一端相连的监测芯片，所述监测芯片用于定时向所述控制芯片发送喂狗请求报文，要求所述控制芯片在预设起止时间内回复喂狗操作报文，否则输出复位信号，还用于在接收所述控制芯片发送的低功耗模式请求报文后，回复低功耗模式确认报文，并在第一规定时间段内暂停所述喂狗请求报文的发送；
[0011]一个输入端与所述检测芯片的复位输出引脚相连的复位电路，所述复位电路的输出端与所述控制芯片的复位输入引脚相连，所述复位电路用于接收所述复位信号，生成并输出复位控制信号至所述控制芯片。
[0012]优选的，所述监测芯片还用于:在接收所述控制芯片发送的延时喂狗请求报文后，回复延时喂狗特性报文，并在第二规定时间段内暂停所述喂狗请求报文的发送。
[0013]优选的，所述通信接口电路为串行控制接口 SCI。
[0014]优选的，所述复位电路为与门。
[0015]优选的，所述复位电路的另一个输入端与复位源相连。
[0016]优选的，所述喂狗请求报文及所述低功耗模式确认报文中均包括循环冗余检验码。
[0017]优选的，所述延时喂狗特性报文中包括循环冗余检验码。
[0018]优选的，
[0019]所述第一规定时间段为所述控制芯片发送的所述低功耗模式请求报文的要求时长，或者
[0020]所述第一规定时间段为所述监测芯片内预设的低功耗模式暂停时长。
[0021]优选的，
[0022]所述第二规定时间段为所述控制芯片发送的所述延时喂狗请求报文的要求时长，或者
[0023]所述第二规定时间段为所述监测芯片内预设的延时喂狗暂停时长。
[0024]一种硬件看门狗应用电路，其特征在于，包括控制芯片及上述任一所述的硬件看门狗。
[0025]本申请提供一种硬件看门狗，通过通信接口电路实现控制芯片与监测芯片之间的报文发送和接收；通过监测芯片定时向所述控制芯片发送喂狗请求报文，要求所述控制芯片在预设起止时间内回复喂狗操作报文，否则输出复位信号；并在接收所述控制芯片发送的低功耗模式请求报文后，回复低功耗模式确认报文，并在第一规定时间段内暂停所述喂狗请求报文的发送；由复位电路接收所述复位信号，生成并输出复位控制信号至所述控制芯片，控制所述控制芯片复位。本申请提供的所述硬件看门狗，为独立于所述控制芯片的电路，较现有技术中的软件看门狗可靠性高；同时通过通信接口电路实现低功耗模式的请求，从而实现低功耗，比传统硬件看门狗为系统提高了节能性。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请实施例提供的一种硬件看门狗结构示意图；
[0028]图2为本申请实施例提供的一种报文定义示意图；
[0029]图3为本申请实施例提供的一种报文定义示意图；
[0030]图4为本申请实施例提供的一种报文定义示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]本发明提供了一种硬件看门狗及其应用电路，应用于对控制芯片的运行状态的监测，以解决现有技术中软件看门狗可靠性低及硬件看门狗的工作模式导致系统节能性低的冋题。
[0033]具体的，如图1所示，所述硬件看门狗包括:
[0034]一端与控制芯片100相连的通信接口电路101 ；
[0035]与通信接口电路101的另一端相连的监测芯片102 ；
[0036]—个输入端与检测芯片102的复位输出引脚相连的复位电路103，复位电路103的输出端与控制芯片100的复位输入引脚相连。
[0037]具体的工作原理为:
[0038]所述硬件看门狗通过通信接口电路101实现控制芯片100与监测芯片102之间的报文发送和接收。监测芯片102定时向控制芯片100发送喂狗请求报文(MCU FeedMessage)，要求控制芯片100在预设起止时间内回复喂狗操作报文，否则输出复位信号；并在接收控制芯片100发送的低功耗模式请求报文(MCU Request Low Power Message)后，回复低功耗模式确认报文，并在第一规定时间段内暂停所述喂狗请求报文的发送。复位电路103接收所述复位信号，生成并输出复位控制信号至控制芯片100。
[0039]低功耗模式下，所述硬件看门狗的具体工作原理是:
[0040]当系统进入低功耗模式时，控制芯片100主动发送所述低功耗模式请求报文，申请进入低功耗模式。在低功耗模式下，系统喂狗时间根据需求适当延长以降低整体功耗。看门狗MCU在接收到该请求报文后回复低功耗模式请求确认报文，并进入低功耗模式。在低功耗模式，监测芯片102在第一规定时间段结束后自动唤醒，并发送正常的所述喂狗请求报文。若系统低功耗模式已经结束，控制芯片100回复正常的所述喂狗操作报文以完成喂狗；若系统仍处于低功耗模式，控制芯片100可以首先回复正常的所述喂狗操作报文完成喂狗，并再次发送所述低功耗模式请求报文，在监测芯片102回复所述低功耗模式请求确认报文后，系统再次进入低功耗模式。
[0041 ] 其中，所述复位源可以为任意形式的电源，此处不做具体限定。
[0042]本申请提供的所述硬件看门狗，为独立于控制芯片100的电路，较现有技术中的软件看门狗可靠性高；同时通过通信接口电路实现低功耗模式的请求，从而实现低功耗，比传统硬件看门狗为系统提高了节能性。
[0043]优选的，监测芯片102还用于:在接收控制芯片100发送的延时喂狗请求报文(MCURequest Delay Message)后，回复延时喂狗特性报文(WDM Acknowledge Delay Message)，并在第二规定时间段内暂停所述喂狗请求报文的发送。
[0044]控制芯片100可以在总线负载较高时主动发送延时喂狗请求报文，申请一段时间延时喂狗以提高系统处理复杂事务(可能是数据计算或者算法解析等，这些事务可能会耗费较多的时间而且不支持被打断)的性能。监测芯片102在接收到所述延时喂狗请求报文后回复所述延时喂狗特性报文，并在第二规定时间段内暂停所述喂狗请求报文的发送，使得在所述第二规定时间段内，所述硬件看门狗不会对控制芯片100进行复位；当第二规定时间段结束，也即延时喂狗时间结束后，监测芯片102会继续所述喂狗请求报文的发送，恢复到正常的喂狗特性的实现过程。
[0045]现有技术中传统的硬件看门狗，随着系统设计复杂度的上升和功能模块的增多，因为控制芯片的工作负载不断增加而给系统带来不可忽视的系统资源消耗。而本实施例由于引入了延时喂狗特性，增强了系统处理复杂事务的能力。
[0046]优选的，通信接口电路101为串行控制接口 SCI (Serial Communicat1nInterface)。
[0047]在具体的实际应用中，通信接口电路101可以采用串行控制接口 SCI，也可以采用通用异步收发器 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，或者其他的接口电路均可，此处不做具体限定，视其具体的应用环境而定。
[0048]优选的，复位电路103为与门。
[0049]在具体的实际应用中，还可以采用并联的反相二极管与上拉电阻实现复位电路103，此处不做具体限定，视其具