专利名称：：一种看门狗电路的制作方法
技术领域：
：本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种对中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)进行监控复位的看门狗(Watchdog)电路。
背景技术：
：在计算机、通信、自动化等领域中通常会使用看门狗，作用是保证电子设备CPU程序死机时能够自动复位恢复正常。其基本工作原理是，CPU程序死机后，CPU不会对看门狗电路进行定期的清零(俗称喂狗)，在超过一定时间后看门狗电路将对电子设备进行复位。如图1所示，看门狗电路使用专用看门狗芯片，如SP706，主要包括手动复位(ManualReset,MR)、喂狗输入(WatchdogInput,WDI)、喂狗输出(WatchdogOnput，WD0)及复位输出(Reset,RST)。该芯片内部定时器时间周期为1.6S，其通过CPU的I/O管脚进行喂狗，当在1.6S内检测不到喂狗信号时，将发出复位信号，使得电子设备进行复位。上述看门狗电路的缺点是，看门狗芯片的定时器的时间周期固定，必须保证喂狗信号小于该时间周期。也就是说，喂狗的优先级必须很高，否则，CPU将被其它任务占用而停止喂狗，从而导致系统非正常重启。但现实生活中的各种电子设备千差万别，一些场合要求喂狗时间较长，另一些场合要求喂狗时间较短，而通用看门狗芯片因其时间周期固定而不能满足这些要求。
发明内容本发明目的在于，提供一种可以灵活配置的看门狗电路，能够调整看门狗电路的喂狗时间间隔。为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种看门狗电路，包括看门狗芯片(U6)，其喂狗输出端(WDO)反馈至手动复位端(MR)，电压监控输出端(PFO)反馈至电压监控输入端(PFI)，在CPU与所述看门狗芯片(U6)之间设置控制电路(IOO)，包括喂狗信号间隔控制模块(110)，输入端连接CPU的I/0端口，输出端连接所述看门狗芯片(U6)的电压监控输入端(PFI);在CPU喂狗信号超出预设计时区间时，所述喂狗信号间隔控制模块(110)输出控制脉冲，并引至所述看门狗芯片(U6)的手动复位端(MR)，使所述看门狗芯片(U6)复位动作。所述喂狗信号间隔控制模块(110)包括计数器(U5)，复位端(RST)连接CPU的I/O端口，通过内部振荡器和外部阻容元件产生计数脉冲；微分电路(111)，输入端连接所述计数器(U5)的一个计数脉冲输出端或计数脉冲分频/倍频输出端，输出端连接所述看门狗芯片(U6)的电压监控输入端(PFI)。其中，所述计数器(U5)为74HC4060。[OO12]所述微分电路(111)包括三极管(Nl)，基极连接所述计数器(U5)的计数脉冲输出端或计数脉冲分频/倍频输出端，射极连接等电位点，集电极连接电源；电容(C32)，一端连接所述三极管(Nl)的集电极，另一端连接所述看门狗芯片(U6)的电压监控输入端(PFI);电阻(R33)，一端连接所述看门狗芯片(U6)的电压监控输入端(PFI)，另一端连接电源。所述电阻(R33)并接有二级管(D4)。同时，所述控制电路(100)包括喂狗信号脉宽控制模块(120)，输入端连接CPU的1/0端口，输出端连接所述看门狗芯片(U6)的喂狗输入端(WDI);在CPU喂狗信号脉宽超过所述看门狗芯片(U6)的时间周期时，所述喂狗信号脉宽控制模块(120)的输出端保持低电平，使所述看门狗芯片(U6)复位动作。所述喂狗信号脉宽控制模块(120)包括计数器(U5)，通过内部振荡器和外部阻容元件产生计数脉冲；所述计数器(U5)的复位端(RST)连接CPU的1/0端口，一个计数脉冲输出端或计数脉冲分频/倍频输出端连接所述看门狗芯片(U6)的喂狗输入端(WDI)。其中，所述计数器(U5)为74HC4060。此外，所述看门狗芯片(U6)的手动复位端(MR)接有反向二极管(D2)。优选地，所述看门狗芯片(U6)为SP706。与现有技术相比，本发明的看门狗电路设置有喂狗信号间隔控制模块，可保证喂狗的周期在预定的"窗口值"，即过大或过小的时间间隔，都会触发看门狗芯片的复位输出。特别地，还设置有喂狗信号脉宽控制模块，在喂狗信号脉宽超出看门狗芯片的时间周期时，会使看门狗芯片复位输出。本发明采用74HC4060计数器与SP706看门狗芯片的组合方式，可灵活调整看门狗电路，能够调整看门狗电路的喂狗时间间隔，并对喂狗信号脉宽进行有效监控。该电路兼有上电复位、电压监测及人工复位功能，其结构简单，响应速度快，具有较好的应用前景。图1是现有看门狗电路的组成图；图2是本发明看门狗电路的组成图；图3是图2中CPU喂狗信号的波形示意图；图4是本看门狗电路的实现电路示意具体实施例方式本发明的基本构思是，在CPU与看门狗芯片之间设置控制电路喂狗信号间隔控制模块。下面结合附图和实施例对本发明看门狗电路进一步描述。参见图2，看门狗电路包括看门狗芯片U6，优选为SP706，其喂狗输出端WDO反馈至手动复位端MR，电压监控输出端PFO反馈至电压监控输入端PFI;同时，在CPU与看门狗芯片U6之间设置控制电路100，包括喂狗信号间隔控制模块IIO，输入端连接CPU的1/0端口，输出端连接看门狗芯片U6的电压监控输入端PFI;在CPU喂狗信号超出预设计时区间时，喂狗信号间隔控制模块110输出控制脉冲，并引至看门狗芯片U6的手动复位端MR，使看门狗芯片U6复位动作。喂狗信号脉宽控制模块120，输入端连接CPU的1/0端口，输出端连接看门狗芯片U6的喂狗输入端WDI;在CPU喂狗信号脉宽超过看门狗芯片U6的时间周期时，喂狗信号脉宽控制模块120的输出端保持低电平，使看门狗芯片U6复位动作。其中，所述喂狗信号间隔控制模块110包括计数器U5，优选为74HC4060,其复位端RST连接CPU的I/O端口，通过内部振荡器和外部阻容元件产生计数脉冲；微分电路lll，输入端连接计数器U5的一个计数脉冲输出端或计数脉冲分频/倍频输出端，输出端连接看门狗芯片U6的电压监控输入端PFI。所述喂狗信号脉宽控制模块120，单用或共用计数器U5，通过内部振荡器和外部阻容元件产生计数脉冲；其复位端RST连接CPU的I/O端口，一个计数脉冲输出端或计数脉冲分频/倍频输出端连接看门狗芯片U6的喂狗输入端WDI。参见图3，CPU喂狗信号为方波，其脉宽(高电平)为Th，CPU喂狗信号脉冲(低电平)的间隔为T1，其必须满足一定的条件，才能使看门狗芯片不动作。下面结合一个具体实现电路进一步说明。参见图4，该看门狗电路包括控制电路100和看门狗芯片及外围电路200，具体结构如下14位二进制计数器U5复位端RST通过电阻R25连接CPU的I/O端口，同时通过电阻R6连接电源VCC;引脚VCC接电源，引脚VSS接地，并在电源输入正端与地之间并接滤波电容C31、C50;计数脉冲由计数器U5内部振荡器和外接阻容元件(即连接计数脉冲引脚C0UT的R5、C73和连接引脚CIN端的R32)所组成的电路产生，其振荡周期为Tosc=2.2*R5*C73=6.6ms。振荡器产生的计数脉冲(方波)可以直接由计数脉冲引脚COUT引出，也可由计数器U5的10个输出端Q4Q10和Q12Q14得到不同的分频/倍频系数的方波信号输出，各方波信号的周期如下表1所示。表1计数器输出端方波周期<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>微分电路lll包括三极管N1，基极通过电阻R42连接计数器U5的输出端Q14，射极连接等电位点，集电极通过电阻R41连接电源；电容C32，一端连接三极管N1的集电极，另一端连接看门狗芯片U6的电压监控输入端PFI;电阻R33并接二级管D4，其一端连接看门狗芯片U6的电压监控输入端PFI，另一端连接等电源VCC。看门狗芯片及外围电路200中，看门狗芯片U6的手动复位端MR接有反向二极管D2，同时通过电阻R7接电源VCC;电压监控输出端PFO通过电阻R45反馈至电压监控输入端PFI，其还通过电阻R28引入手动复位端MR;复位输出端RST通过电阻R8与电源连接，同时通过电阻R43接继电器J4，该继电器通过电阻R39接电源VCC;喂狗输入端WDI通过电阻R26接计数器输出端Q4，也可通过电阻R27接CPU的I/O端口，同时通过电阻R9与电源连接；此外，在电源输入端与地之间并接滤波电容C33、C60，以滤除供电电源的杂波。以下对看门狗芯片U6主要引脚信号描述如表2所示。表2看门狗芯片的引脚信号名称及功能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述看门狗电路的工作过程如下如果计数器U5复位脚RST在规定时间内得不到CPU通过CPU_WDI发送过来的喂狗信号——正脉冲，则计数器的输出端Q14将在54.06S内产生一个完整周期的方波信号，而且低电平在前，高电平在后；该方波信号高电平经过三极管N1、电阻R33、电容C32组成的微分电路整形后，形成脉冲信号Qout;再经过看门狗芯片U6的电压监控输入脚PFI二次整形，形成脉宽约10ms的方波控制脉冲信号；该控制脉冲引入看门狗芯片U6的人工复位脚MR，最后使看门狗芯片U6动作，输出复位信号使CPU复位。另夕卜，由于计数器U5输出端Q4引至看门狗芯片U6喂狗输入端WDI。如果计数器U5的复位脚保持复位状态——高电平，即计数器U5的输出端Q4保持低电平的时间超过看门狗芯片U6定时器的时间周期1.6S，则看门狗芯片U6输出一个复位信号使CPU复位。由以上分析可知，图3所示CPU喂狗信号必须满足以下条件，看门狗电路才不会动作高电平信号Th<1.6S;低电平信号53ms<Tl<54S。上述看门狗电路采用计数器与看门狗芯片的组合方式，可调整看门狗电路的喂狗时间间隔，也可对喂狗信号脉宽进行有效监控，兼有上电复位、电压监测及人工复位功能，其结构简单，响应速度快，具有较好的应用前景。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。权利要求一种看门狗电路，包括看门狗芯片(U6)，其喂狗输出端(WDO)反馈至手动复位端(MR)，电压监控输出端(PFO)反馈至电压监控输入端(PFI)，其特征在于，在CPU与所述看门狗芯片(U6)之间设置控制电路(100)，包括喂狗信号间隔控制模块(110)，输入端连接CPU的I/O端口，输出端连接所述看门狗芯片(U6)的电压监控输入端(PFI)；在CPU喂狗信号超出预设计时区间时，所述喂狗信号间隔控制模块(110)输出控制脉冲，并引至所述看门狗芯片(U6)的手动复位端(MR)，使所述看门狗芯片(U6)复位动作。2.如权利要求l所述的看门狗电路，其特征在于，所述喂狗信号间隔控制模块(110)包括计数器(U5)，复位端(RST)连接CPU的I/0端口，通过内部振荡器和外部阻容元件产生计数脉冲；微分电路(lll)，输入端连接所述计数器(U5)的一个计数脉冲输出端或计数脉冲分频/倍频输出端，输出端连接所述看门狗芯片(U6)的电压监控输入端(PFI)。3.如权利要求2所述的看门狗电路，其特征在于，所述计数器(U5)为74HC4060。4.如权利要求2所述的看门狗电路，其特征在于，所述微分电路(111)包括三极管(Nl)，基极连接所述计数器(U5)的计数脉冲输出端或计数脉冲分频/倍频输出端，射极连接等电位点，集电极连接电源；电容(C32)，一端连接所述三极管(Nl)的集电极，另一端连接所述看门狗芯片(U6)的电压监控输入端(PFI);电阻(R33)，一端连接所述看门狗芯片(U6)的电压监控输入端(PFI)，另一端连接电源。5.如权利要求4所述的看门狗电路，其特征在于，所述电阻(R33)并接有二级管(D4)。6.如权利要求l所述的看门狗电路，其特征在于，所述控制电路(100)包括喂狗信号脉宽控制模块(120)，输入端连接CPU的I/0端口，输出端连接所述看门狗芯片(U6)的喂狗输入端(WDI);在CPU喂狗信号脉宽超过所述看门狗芯片(U6)的时间周期时，所述喂狗信号脉宽控制模块(120)的输出端保持低电平，使所述看门狗芯片(U6)复位动作。7.如权利要求6所述的看门狗电路，其特征在于，所述喂狗信号脉宽控制模块(120)包括计数器(U5)，通过内部振荡器和外部阻容元件产生计数脉冲；所述计数器(U5)的复位端(RST)连接CPU的I/O端口，一个计数脉冲输出端或计数脉冲分频/倍频输出端连接所述看门狗芯片(U6)的喂狗输入端(WDI)。8.如权利要求7所述的看门狗电路，其特征在于，所述计数器(U5)为74HC4060。9.如权利要求l所述的看门狗电路，其特征在于，所述看门狗芯片(U6)的手动复位端(MR)接有反向二极管(D2)。10.如权利要求l-9任一项所述的看门狗电路，其特征在于，所述看门狗芯片(U6)为SP706。全文摘要本发明公开一种看门狗电路，包括看门狗芯片(U6)，其喂狗输出端(WDO)反馈至手动复位端(MR)，电压监控输出端(PFO)反馈至电压监控输入端(PFI)，在CPU与所述看门狗芯片(U6)之间设置控制电路(100)，包括喂狗信号间隔控制模块(110)，输入端连接CPU的I/O端口，输出端连接所述看门狗芯片(U6)的电压监控输入端(PFI)；在CPU喂狗信号超出预设计时区间时，所述喂狗信号间隔控制模块(110)输出控制脉冲，并引至所述看门狗芯片(U6)的手动复位端(MR)，使所述看门狗芯片(U6)复位动作。由于能够调整喂狗信号的时间间隔，可以灵活配置看门狗电路。文档编号G06F11/00GK101710296SQ20091019424公开日2010年5月19日申请日期2009年11月27日优先权日2009年11月27日发明者曲欣峰,林加毅,滕春归申请人:广州从兴电子开发有限公司