一种硬件看门狗电源控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子系统技术领域，特别涉及一种硬件看门狗电源控制装置及方法.
【背景技术】
[0002]在由处理器构成的电子系统中，由于在工作过程中常常会受到静电、浪涌等干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，从而引起程序执行错误，导致整个系统陷入不可控状态，发生不可预料的后果。为了提高电子系统的可靠性，通常采用可实时监测处理器运行状态的看门狗技术。
[0003]现有看门狗技术分为软件看门狗和硬件看门狗。软件看门狗通常是集成在控制器内部的看门狗模块，本身由控制器软件控制，当软件运行异常时，可以对控制器进行自动复位重新启动，提高系统运行的可靠性。但由于看门狗模块与控制器集成在一起，当控制器受外界干扰出现运行异常时，往往会发生看门狗模块同时失效的情况。而硬件看门狗通常是相对独立的硬件复位电路，一旦在规定的时间内控制器没有发出喂狗信号，看门狗电路就产生一个复位信号来重新启动控制器。在实际应用中，时常会出现控制器深度锁死的情况，也就是说即使产生复位信号，也不能使控制器重新启动。当这种情况发生时，唯一可行的方案就是切断控制器的电源后再重新上电。现有硬件看门狗的设计目的是产生复位信号而非控制电源，控制器先断电再重新上电到能正确发送喂狗信号是一个用时较长的过程，现有硬件看门狗技术不能满足电源控制的要求。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种硬件看门狗电源控制装置及方法，当电子系统受外界干扰出现运行异常时，通过对电子系统的控制器先断电再重新上电的方法，使电子系统可以重新启动并正常工作。
[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案是:
[0006]—种硬件看门狗电源控制装置，包括控制器、看门狗芯片、A单稳触发器、B单稳触发器、RC电路和波形整形器;其中控制器连接看门狗芯片并定期发送喂狗信号，看门狗芯片输出连接至A单稳触发器的输入，A单稳触发器输出连接至B单稳触发器输入，B单稳触发器输出对控制器电源进行控制，波形整形器的输出分别连接A单稳触发器和B单稳触发器的复位端并且同时输入到控制器，用于对A单稳触发器和B单稳触发器复位，以及控制器启动模式判断。
[0007]基于上述装置的一种硬件看门狗电源控制方法，其特征在于，
[0008]在首次上电阶段，CLR为低电平，对A单稳触发器和B单稳触发器复位，在此期间，SP使看门狗芯片输出WD_RST产生一个或多个复位脉冲，B单稳触发器输出PW_CTL始终为高电平，保证控制器可正常启动；
[0009]当控制器处于工作阶段，CLR为高电平，A单稳触发器受看门狗芯片输出信号控制，B单稳触发器受A单稳触发器输出信号控制，控制器在看门狗芯片规定的最长喂狗间期内至少要发送一次喂狗信号，保证看门狗芯片不产生复位信号，由于控制器首次上电时需要较长时间，利用RC电路和波形整形器产生一个控制信号CLR使A单稳触发器和B单稳触发器复位，保证在上电阶段B单稳触发器不产生控制器电源控制信号；
[0010]当控制器运行过程中，如果在看门狗芯片规定的最长喂狗间期内没有喂狗信号，看门狗芯片输出WD_RST将产生复位脉冲，此时WD_RST触发A单稳触发器输出SP产生一个足够宽度的正脉冲，所述足够宽度就是要能覆盖对控制器先断电再重新上电到能正确发送喂狗信号的整个过程，A单稳触发器保证在上述过程中，看门狗芯片输出WD_RST即使产生多个复位脉冲，触发A单稳触发器也仅产生一个正脉冲。
[0011]触发A单稳触发器输出脉冲的上升沿触发B单稳触发器的输出PW_CTL产生一个足够宽度的负脉冲;PW_CTL用于管理控制器电源，当PW_CTL为低电平时，断开控制器电源，当PW_CTL为高电平时，接通控制器电源;PW_CTL的宽度要能保证控制器相关电路能充分放电，从而保证PW_CTL变高时，控制器相关电路特别是复位电路能正常工作。
[0012]本发明控制的是控制器部分的电源，为了保证在控制器电源断开时其他部分能正常工作，除控制器外的其他部分要使用在整个工作过程中永远保持不断电状态的另外一个电源供电;从而保证由于任何干扰因素导致的系统死机，都能自动恢复到正常工作状态。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的电路框图。
[0014]图2是本发明的首次上电时序图。
[0015]图3是本发明的看门狗起作用时的时序图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明的原理作详细说明。
[0017]参见图1，一种硬件看门狗电源控制装置，包括控制器、看门狗芯片、A单稳触发器、B单稳触发器、RC电路和波形整形器;其中控制器连接看门狗芯片并定期发送喂狗信号，看门狗芯片输出连接至A单稳触发器的输入，A单稳触发器输出连接至B单稳触发器输入，B单稳触发器输出对控制器电源进行控制，波形整形器的输出分别连接A单稳触发器和B单稳触发器的复位端并且同时输入到控制器，用于对A单稳触发器和B单稳触发器复位，以及控制器启动模式判断。
[0018]本装置的工作原理为:
[0019]当看门狗芯片输出复位信号时，A单稳触发器产生一个足够宽度的脉冲信号，所述足够宽度就是要能覆盖对电子系统先断电再重新上电到能正确发送喂狗信号的整个过程，当看门狗芯片输出产生一个或多个复位脉冲时4单稳触发器仅产生一个脉冲。
[0020]当A单稳触发器输出脉冲信号时，触发B单稳触发器产生一个足够宽度的控制器电源控制脉冲信号，所述足够宽度就是要能保证控制器断电后能充分放电至能重新启动。
[0021]当电子系统正常上电时对由电阻R和电容C构成的RC电路进行充电，RC电路经波形整形器产生A单稳触发器和B单稳触发器的复位信号，复位信号保证在上电过程中电子系统不受看门狗芯片输出的影响能正常上电。
[0022]波形整形器的输出，既用于对A单稳