专利名称：一种看门狗电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种对中央处理器(CentralftOcessing Unit, 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 (Manual Reset，MR)、喂狗输入(Watchdog hput，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。
实用新型内容本实用新型目的在于，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，本实用新型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(Ml )，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。所述喂狗信号间隔控制模块(110)包括计数器⑴5)，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(TO)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。所述微分电路(111)包括三极管(m)，基极连接所述计数器(TO)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(Ni)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 I/O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⑴5)，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(TO)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)。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，本实用新型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。本实用新型采用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是本实用新型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是本看门狗电路的控制电路100实现电路示意图；图5是本看门狗电路的芯片及外围电路200实现电路示意图.具体实施方式
本实用新型的基本构思是，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。
以下结合附图和实施例对本实用新型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TO，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110，输入端连接CPU的I/O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TO的手动复位端MR，使看门狗芯片TO复位动作。[0035]喂狗信号脉宽控制模块120，输入端连接CPU的I/O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TO，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111，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TO，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Tl，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，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TO内部振荡器和外接阻容元件(即连接计数脉冲引脚 COUT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TO的10个输出端Q4 QlO和Q12 Q14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
权利要求1.一种看门狗电路，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1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/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(冊)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(附)，基极连接所述计数器(TO)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(Ni)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1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/O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⑴5)，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(TO)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1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1-9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。
专利摘要本实用新型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G06F11/00GK202102417SQ20102067154
公开日2012年1月4日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21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