看门狗电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种看门狗电路。该看门狗电路用于对中央处理器进行监控复位，包括看门狗芯片，用于产生并输出方波信号的振荡电路，接收振荡电路的方波信号、对方波信号的脉冲进行计数并输出电平信号的计数器，以及屏蔽电路。本实用新型通过在中央处理器启动时，开启计数器对振荡电路产生的方波脉冲进行计数，计数器输出低电平至屏蔽电路，使得屏蔽电路对看门狗芯片输出的信号进行屏蔽，防止看门狗电路将启动中的中央处理器进行复位。待中央处理器启动完成后，计数器溢出并输出高电平至屏蔽电路，使得屏蔽电路解除对看门狗芯片输出信号的屏蔽，从而使得看门狗电路可以正常监控中央处理器的运作并可复位异常状态下的中央处理器。
【专利说明】看门狗电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子设备【技术领域】，特别涉及一种看门狗电路。
【背景技术】
[0002]在硬件设计中，为了增加系统的可靠性，通常要设置看门狗电路，其作用是保证电子设备的中央处理器(CPU)程序死机时能够自复位并恢复正常。看门狗电路的基本原理是，中央处理器程序死机后，中央处理器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。
[0003]但由于有操作系统(OS)的系统启动较慢，在启动过程中，来不及喂狗，看门狗就开始复位了，导致系统一直处在重启的状态。目前解决此问题通常的做法有两种，一是通过复杂可编程逻辑器件(CPLD)在启动的过程关闭看门狗电路一段时间后，待OS启动完成后，再打开看门狗电路。二是通过CPU的软件控制,待OS启动后,再打开看门狗电路。针对做法一，有很多系统是没有CPLD的，增加CPLD实现成本较高。做法二无法在CPU启动过程中实现看门狗功能，同时CPU启动后，由于CPU跑飞前，状态的不可预知，无法确保看门狗是否在工作，可靠性较差。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种看门狗电路，旨在提高看门狗电路的可靠性并降低成本。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种看门狗电路，该看门狗电路用于对中央处理器进行监控复位，其包括:
[0006]看门狗芯片；
[0007]振荡电路，用于产生并输出方波信号；
[0008]计数器，接收所述振荡电路的方波信号并对方波信号的脉冲进行计数，并输出电平?目号;
[0009]屏蔽电路，包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端用于接收所述计数器输出的电平信号，所述第二输入端用于接收所述看门狗芯片输出的看门狗信号，当所述屏蔽电路接收到计数器输出高电平时，所述屏蔽电路的输出端与所述第二输入端导通，当所述屏蔽电路接收到计数器输出的低电平时，所述屏蔽电路的输出端与第二输入端截止并在屏蔽电路的输出端输出高电平；
[0010]所述振荡电路的输出端与计数器的输入端连接，所述计数器的输出端与所述屏蔽电路的第一输入端连接，所述屏蔽电路的第二输入端与所述看门狗芯片的看门狗信号输出端连接，所述屏蔽电路的输出端与所述看门狗芯片的手动复位端连接，所述看门狗芯片的复位信号输出端与所述中央处理器连接。
[0011 ] 优选地，所述振荡电路包括第一反相器、第一电容以及第一电阻，所述第一反相器的输入端经所述第一电容接地，所述第一反相器的输出端与所述计数器连接，且所述输出端经第一电阻与所述第一反相器的输入端连接。
[0012]优选地，所述第一反相器为施密特反相器。
[0013]优选地，所述屏蔽电路包括第二反相器、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，所述第二反相器的输入端作为屏蔽电路的第一输入端，所述第一三极管的基极经所述第二电阻与所述第二反相器的输出端连接，集电极与所述第二三极管的集电极和第三三极管的基极连接，发射极接地；所述第二三极管的基极作为所述屏蔽电路的第二输入端，集电极经第三电阻与外部直流电源连接，发射极接地；所述第三三极管的集电极作为屏蔽电路的输出端并经第四电阻与外部直流电源连接，发射极接地。
[0014]优选地，所述计数器包括计数应允端，所述第二反相器的输出端与所述计数器的计数应允端连接。
[0015]优选地，看门狗电路还包括一按键，所述按键的一端与所述看门狗芯片的手动复位端连接，另一端接地。
[0016]优选地，所述计数器的复位端与所述看门狗芯片的复位信号输出端连接。
[0017]本实用新型通过在中央处理器启动时，开启计数器对振荡电路产生的方波脉冲进行计数，计数器输出低电平至屏蔽电路，使得屏蔽电路对看门狗芯片输出的信号进行屏蔽，防止看门狗电路将启动中的中央处理器复位。待中央处理器启动完成后，计数器溢出并输出高电平至屏蔽电路，使得屏蔽电路停止对看门狗芯片输出信号的屏蔽，从而使得看门狗电路可以正常监控中央处理器的运作并可复位异常状态下的中央处理器。该看门狗电路运作更加可靠而且实现的成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型看门狗电路的|旲块不意图；
[0019]图2为本实用新型看门狗电路一实施例的结构示意图。
[0020]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。【具体实施方式】
[0021]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0022]本实用新型提供一种看门狗电路。
[0023]参照图1和2，图1为本实用新型看门狗电路的模块示意图；图2为本实用新型看门狗电路一实施例的结构示意图。本实施例提供的看门狗电路用于对中央处理器进行监控复位，包括看门狗芯片U1、振荡电路1、计数器U2以及屏蔽电路2，
[0024]看门狗芯片U1，应当说明的是，看门狗芯片Ul可以根据实际情况进行选择，只要该芯片可以实现对中央处理器运行进行监控并可复位异常状态下的中央处理器即可。在本实施例中，芯片型号为MAX706。该芯片包括手动复位端/MR、复位信号输出端/RST以及看门狗信号输出端MD0。当看门狗芯片Ul监控到中央处理器没有正常喂狗时，看门狗信号输出端MDO将输出低电平信号。当手动复位端/MR为低电平时，复位信号输出端/RST将输出低电平，低电平输出至中央处理器，使得中央处理器复位。[0025]振荡电路I，用于产生并输出方波信号；
[0026]计数器U2，接收振荡电路I的方波信号并对方波信号的脉冲进行计数，然后在输出端输出电平信号。应当说明的是，计数器U2可以根据实际情况进行选择，只要该计数器U2可以实现对方波信号的脉冲进行计数即可。在本实施例中，计数器U2采用74LVC161。其中计数器U2的输出端对应74LVC161计数器U2的TC端，即terminal count output。当计数器U2对方波脉冲计数满16时发生溢出，在TC端输出高电平。当计数器U2对方波脉冲计数未满16时，在TC端输出低电平。
[0027]屏蔽电路2，包括第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入端用于接收计数器U2输出的电平信号，第二输入端用于接收看门狗芯片Ul输出的看门狗信号，当屏蔽电路2接收到计数器U2输出高电平时，屏蔽电路2的输出端与第二输入端导通。当屏蔽电路2接收到计数器U2输出的低电平时，屏蔽电路2的输出端与第二输入端截止并在屏蔽电路2的输出端输出高电平。
[0028]振荡电路I的输出端与计数器U2的输入端连接，计数器U2的输出端与屏蔽电路2的第一输入端连接，屏蔽电路2的第二输入端与看门狗电路的看门狗信号输出端MDO连接，屏蔽电路2的输出端与看门狗芯片Ul的手动复位端/MR连接，看门狗芯片Ul的复位信号输出端/RST与中央处理器连接。
[0029]当中央处理器处于启动状态时，启动计数器U2，计数器U2将对振荡电路I产生的方波信号的脉冲进行计数，并输出低电平至屏蔽电路2。屏蔽电路2接收到低电平信号时，控制屏蔽电路2的输出端与第一输入端断开连接并输出高电平至看门狗芯片Ul的手动复位端/MR，从而屏蔽了看门狗芯片Ul向中央处理器发出的复位信号。当中央处理器启动完成后，计数器U2将溢出，并输出低电平信号至屏蔽电路2。屏蔽电路2接收到计数器U2输出的低电平信号，将控制屏蔽电路2的输出端与其第二输入端连通，即看门狗芯片Ul信号输出端输出的信号传输至看门狗芯片Ul的手动复位端/MR，使得看门狗芯片Ul正常监控中央处理器的运行状态并使得中央处理器在异常的状态下复位。
[0030]本实用新型通过在中央处理器启动时，同步启动计数器U2对振荡电路I产生的方波脉冲进行计数，计数器U2输出低电平至屏蔽电路2，使得屏蔽电路2对看门狗芯片Ul输出的信号进行屏蔽，防止看门狗电路将启动中的中央处理器复位。待中央处理器启动完成后，计数器U2溢出并输出高电平至屏蔽电路2，使得屏蔽电路2停止对看门狗芯片Ul输出信号的屏蔽，从而使得看门狗电路可以正常监控中央处理器的运作并可复位异常状态下的中央处理器。该看门狗电路运作相对于现有技术中的软件实现更加可靠，而且实现的成本低廉。
[0031]进一步地，振荡电路I包括第一反相器I1、第一电容Cl以及第一电阻R1，第一反相器Il的输入端经第一电容Cl接地，其输出端与计数器U2连接，且输出端经第一电阻Rl与第一反相器Il的输入端连接。
[0032]在本实施例中，振荡电路I用于产生方波信号，该第一反相器Il为74LVC1G14施密特反相器，该芯片包括电源端、接地端、输入端以及输出端。电源端与外部直流电源连接，一般地，外部直流电源为+3.3V (下同)，接地端接地。初始状态下，施密特反相器的输入端为低电平，低电平经施密特反相器后输出高电平，高电平经第一电阻Rl反馈回输入端并且对第一电容Cl进行充电。第一电容Cl充电后,使得施密特反相器的输入端变为高电平,高电平再经过该反相器后，输出端输出低电平。由于输出端的低电平状态，第一电容Cl将通过第一电阻Rl放电。第一电容Cl放电后,施密特反相器的输入端又恢复到低电平状态。周而复始，使得施密特反相器的输出端输出高低电平的方波脉冲信号。该方波脉冲信号输出至计数器U2。
[0033]进一步地，屏蔽电路2包括第二反相器12、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4。第二反相器12的输入端作为屏蔽电路2的第一输入端。第一三极管Ql的基极经第二电阻R2与第二反相器12的输出端连接，集电极与第二三极管Q2的集电极、第三三极管Q3的基极连接，发射极接地。第二三极管Q2的基极作为屏蔽电路2的第二输入端，集电极经第三电阻R3与外部直流电源连接，发射极接地。第三三极管Q3的集电极作为屏蔽电路2的输出端并经第四电阻R4与外部直流电源连接，发射极接地。
[0034]在本实施例中，当中央处理器处于启动状态时，计数器U2未溢出，计数器U2输出低电平至第二反相器12。第二反相器12的输出端将输出高电平至第一三极管Ql的基极。第一三极管Ql发射极正偏，使得第一三极管Ql的集电极与发射极导通，即集电极拉为低电平。第一三极管Ql的集电极与第三三极管Q3的基极连接。第一三极管Ql的集电极为低电平，从而使得第三三极管Q3的发射结反偏，第三三极管Q3的集电极为高电平。第三三极管Q3的集电极的高电平将输出至看门狗芯片Ul的手动复位端/MR，手动复位端/MR为高电平，从而屏蔽了看门狗电路对中央处理器发送复位信号。当中央处理器启动完成后，计数器U2溢出并输出高电平至第二反相器12。第二反相器12输出低电平至第一三极管Ql的基极。第一三极管Ql发射结反偏，使得第一三极管Ql的集电极与发射极断开，从而解除了第三三极管Q3基极电平被拉低的状态，即解除了屏蔽电路2对看门狗芯片Ul输出信号的屏蔽。看门狗芯片Ul的信号输出端与第二三极管Q2的基极连接，信号将通过第二三极管Q2、第三三极管Q3传输至看门狗芯片Ul的手动复位端/MR，使得看门狗电路正常地对中央处理器进行监控。
[0035]进一步地，看门狗电路还包括一按键SW，按键SW的一端与看门狗芯片Ul的手动复位端/MR连接，另一端接地。
[0036]在本实施例中，当整个电路出现异常状况时，还可以通过按键SW对中央处理器进行复位。按键SW下压时，看门狗芯片Ul的手动复位端/MR为低电平，看门狗芯片Ul向中央处理器发送复位信号。该按键SW的设置，使得整个看门狗电路的可靠性更强。
[0037]进一步地,计数器U2还包括一计数应允端CEP,当计数应允端CEP为低电平时,计数器U2停止计数。当计数应允端CEP为高电平时，计数器U2开始计数。在本实施例中，屏蔽电路2中的第二反相器12输出端与计数器U2的计数应允端CEP连接。当中央处理器启动完成后，计数器U2溢出并向第二反相器12输出高电平。第二反相器12的输出端输出低电平。由于第二反相器12的输出端与计数应允端CEP连接，当计数应允端CEP为低电平时，停止计数器U2计数。
[0038]进一步地，计数器U2的复位端MR与看门狗芯片Ul的复位信号输出端/RST连接。当中央处理器进行复位时，计数器U2同步进行复位，即将计数器U2清零。待中央处理器启动时，计数器U2与中央处理器同步并开始计数。当中央处理器启动完毕后，计数器U2停止计数。周而复始地清零、计数以及停止计数。[0039]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种看门狗电路，用于对中央处理器进行监控复位，包括看门狗芯片，其特征在于，还包括: 振荡电路，用于产生并输出方波信号； 计数器，接收所述振荡电路的方波信号并对方波信号的脉冲进行计数，并输出电平信号; 屏蔽电路，包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端用于接收所述计数器输出的电平信号，所述第二输入端用于接收所述看门狗芯片输出的看门狗信号，当所述屏蔽电路接收到计数器输出高电平时，所述屏蔽电路的输出端与所述第二输入端导通，当所述屏蔽电路接收到计数器输出的低电平时，所述屏蔽电路的输出端与第二输入端截止并在屏蔽电路的输出端输出高电平； 所述振荡电路的输出端与计数器的输入端连接，所述计数器的输出端与所述屏蔽电路的第一输入端连接，所述屏蔽电路的第二输入端与所述看门狗芯片的看门狗信号输出端连接，所述屏蔽电路的输出端与所述看门狗芯片的手动复位端连接，所述看门狗芯片的复位信号输出端与所述中央处理器连接。
2.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，所述振荡电路包括第一反相器、第一电容以及第一电阻，所述第一反相器的输入端经所述第一电容接地，所述第一反相器的输出端与所述计数器连接，且所述输出端经第一电阻与所述第一反相器的输入端连接。
3.如权利要求书2所述的看门狗电路，其特征在于，所述第一反相器为施密特反相器。
4.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，所述屏蔽电路包括第二反相器、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，所述第二反相器的输入端作为屏蔽电路的第一输入端，所述第一三极管的基极经所述第二电阻与所述第二反相器的输出端连接，集电极与所述第二三极管的集电极和第三三极管的基极连接，发射极接地；所述第二三极管的基极作为所述屏蔽电路的第二输入端，集电极经第三电阻与外部直流电源连接，发射极接地；所述第三三极管的集电极作为屏蔽电路的输出端并经第四电阻与外部直流电源连接，发射极接地。
5.如权利要求4所述的看门狗电路，其特征在于，所述计数器包括计数应允端，所述第二反相器的输出端与所述计数器的计数应允端连接。
6.如权利要求1所述的看门狗电路，其特征在于，还包括一按键，所述按键的一端与所述看门狗芯片的手动复位端连接，另一端接地。
7.如权利要求1至6任一项所述的看门狗电路，其特征在于，所述计数器的复位端与所述看门狗芯片的复位信号输出端连接。
【文档编号】G06F11/00GK203535627SQ201320614911
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】丁佩 申请人:深圳市邦彦信息技术有限公司