Cpu系统深度休眠模式下的故障自恢复装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种CPU系统的故障自恢复装置，尤其涉及一种CPU系统深度休眠模式下的故障自恢复装置。该装置适用于无人值守的无线数据监控等行业。
【背景技术】
[0002]在无人值守的无线数据监控行业(如水文水资源监控、气象监控，煤矿监控，自来水管网监控，油田监控等)，都要求现场的采集设备和通信设备具有低功耗、高可靠性的特点。为了降低功耗，传统办法之一，就是让系统在不需要工作的时候进入普通休眠模式，此模式下系统的时钟、喂狗等进程仍在运行，所以系统仍有较大的功耗，达不到低功耗的要求。传统办法之二，就是让系统在不需要工作时进入深度休眠模式，在此模式下，系统的时钟、喂狗等所有进程停止，只能响应外部中断，所以系统的功耗降到最低，几乎为零。在深度休眠模式下，由于系统无法产生喂狗信号，所以必须在深度休眠期间关闭看门狗功能，直到系统被外部中断唤醒后才能重新开启看门狗功能并喂狗。而在恶劣的应用环境下，系统随时都有可能出现故障，若在看门狗功能关闭期间系统出现故障，系统将永远无法恢复，出现“死机”的情况。可见，这种办法无法保证系统的可靠性。总之，传统的两种办法都无法同时满足低功耗和高可靠性的应用需求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决以上问题，提供一种CPU系统深度休眠模式下的故障自恢复装置。当CPU系统进入深度休眠模式后，系统功耗几乎降为零，若此期间系统出现故障，该实用新型装置能让系统自行恢复，从而保证系统可靠运行。
[0004]为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]CPU系统深度休眠模式下的故障自恢复装置，主要包括相互连接配合的CPU 1、实时时钟(RTC)模块2、信号触发模块3、看门狗模块4。其中，CPU I同时连接看门狗模块4和实时时钟(RTC)模块2，CPU I在唤醒状态下开启看门狗功能并正常喂狗，也对实时时钟(RTC)模块2进行控制。为了最大限度降低功耗，CPU I在完成相应工作后关闭看门狗功能，控制实时时钟(RTC)模块2进入定时状态，而后CPU I进入深度休眠模式；实时时钟(RTC)模块2根据CPU I的控制指令进入相应的定时工作状态，且在设定的定时时间到来时输出低电平的唤醒中断信号给CPU I用以唤醒CPU，同时也将该唤醒中断信号输出给信号触发模块3 ;信号触发模块3将该唤醒中断信号经过缓冲隔离后传送给看门狗模块4用以开启看门狗功能；看门狗模块4接收到信号触发模块3输出的看门狗功能开启信号后将看门狗功能开启。若此时CPU I存在故障，即CPU I未唤醒或唤醒后不能正常工作，则CPU I没有正常喂狗，此时功能已经被开启的看门狗将在规定时间内产生复位信号对CPU I进行复位，从而完成故障的自行恢复。
[0006]进一步，所述的CPU I通过I2C接口和实时时钟(RTC)模块2进行连接通信；且同时连接看门狗模块4，可开启/关闭看门狗和喂狗。进一步，所述的实时时钟(RTC)模块2连接独立的电池供电；该模块产生的唤醒中断信号连接CPU I用以唤醒CPU，同时该信号连接信号触发模块3。
[0007]进一步，所述的信号触发模块3主要由2个三极管组成，完成缓冲和隔离的作用。当该模块输入为高电平时，经过缓冲和隔离后，输出为高阻态。当该模块输入为低电平时，其输出则为低电平。
[0008]进一步，所述的看门狗I旲块4包含看门狗芯片，看门狗的喂狗由CPU I完成，看门狗产生的复位信号可对CPU I进行复位。看门狗功能的开启/关闭由CPU I和信号触发模块3控制。当信号触发模块3的输出为高阻态时，相当于信号触发模块3和看门狗模块4断开连接，此时看门狗的开启/关闭完全由CPU I控制。当信号触发模块3的输出为低电平时，看门狗功能被开启，此时CPU I无法关闭看门狗功能。当看门狗功能被开启后，若CPUI出现故障，看门狗则产生复位信号对CPU I进行复位。
[0009]采用上述技术方案，该实用新型可保证CPU系统在深度休眠模式下出现故障可自行恢复，既满足低功耗的要求，又满足高可靠性的要求。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图；
[0011]图2为本实用新型的电路连接关系不意图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图及实施对本实用新型进一步详述。
[0013]如图1、图2所示，CPU系统深度休眠模式下的故障自恢复装置主要原理是:通过实时时钟(RTC)定时(定时时间可设置)产生唤醒中断信号用以唤醒CPU，同时该唤醒中断信号经过缓冲隔离后开启看门狗功能，若CPU出现故障，则功能已经被开启的看门狗将在规定时间内产生复位信号对CPU进行复位，从而完成故障的自行恢复。该装置主要包括相互连接配合的CPU 1、实时时钟(RTC)模块2、信号触发模块3、看门狗模块4。其中，CPU I同时连接看门狗模块4和实时时钟(RTC)模块2，CPU I在唤醒状态下开启看门狗功能并正常喂狗，也对实时时钟(RTC)模块2进行控制。为了最大限度降低功耗，CPU I在完成相应工作后关闭看门狗功能，控制实时时钟(RTC)模块2进入定时状态，而后CPU I进入深度休眠模式；实时时钟(RTC)模块2根据CPU I的控制指令进入相应的定时工作状态，且在设定的定时时间到来时输出低电平的唤醒中断信号给CPU I用以唤醒CPU，同时也将该唤醒中断信号输出给信号触发模块3 ;信号触发模块3将该唤醒中断信号经过缓冲隔离后传送给看门狗模块4用以开启看门狗功能；看门狗模块4接收到信号触发模块3输出的看门狗功能开启信号后将看门狗功能开启。若此时CPU I存在故障，即CPU I未唤醒或唤醒后不能正常工作，则CPU I没有正常喂狗，此时功能已经被开启的看门狗将在规定时间内产生复位信号对CPU I进行复位，从而完成故障的自行恢复。
[0014]CPU I:CPU I同时连接看门狗模块4和实时时钟(RTC)模块2。CPU I和实时时钟(RTC)模块2之间通过12C接口( SCL, SDA)和中断信号RTC_INT相连接。CPU I被中断信号RTC_INT唤醒后先清除实时时钟(RTC)模块2的中断，即可使信号RTC_INT变为高电平，该高电平信号又使信号触发模块3的输出为高阻态，此时信号触发模块3和看门狗模块4相当于断开连接，看门狗功能完全由CPU控制。CPU I和看门狗模块4之间通过WDI信号和RESET信号相连接。CPU I在唤醒状态下先设置WDI信号所对应的1为输出模式(WDI即为确定的高电平或低电平)，即可开启看门狗功能。而后，CPU I控制WDI信号正常喂狗。为了最大限度降低功耗，CPU I在完成相应工作后，通过设置WDI信号所对应的1为输入模式(WDI即为悬空态)来关闭看门狗功能，并通过I2C接口控制实时时钟(RTC)模块2开始定时(定时时间可设)，然后CPU I进入深度休眠模式。此时，CPU系统的功耗几乎降为零。
[0015]实时时钟(RTC)模块2:实时时钟(RT