微处理器超长启动周期中的外部看门狗管理方案.PDF

APPLICATION NOTE 微处理器超长启动周期中的外部看门狗管理方案 作者：梁彬. 英联半导体 为应对日益复杂的处理任务，越来越多的应用会使用微处理器搭载各种操作系 统的方案。操作系统的启动周期一般在十几秒，有的甚至在一分钟以上。另外，为 保证在程序跑飞时系统可自恢复，在许多对可靠性要求较高的应用中，外置看门狗 定时器也是不可或缺的。此类定时器的溢出周期一般为一两秒。由于微处理器与看 门狗芯片是同步上电，在看门狗定时器的溢出周期内微处理器必须提供脉冲信号来 喂狗，但若系统未完全启动，又无法提供脉冲信号，无脉冲信号，看门狗溢出，系 统复位……如此会进入死锁状态。 在微处理器超长启动周期中，如何有效的管理外部看门狗，本文将做详细探讨， 并提供行之有效的参考设计电路。 微处理器多功能复位管理芯片 以UM706为例，这是一款微处理器多功能复位管理芯片，集看门狗定时器、按 键复位、上电/掉电复位、电压跌落预警等多种功能于一身，内置抗干扰电路，性能 稳定可靠，适合对可靠性要求高的应用场合。 图1. UM706 内部框图 ________________________________________________________________________ Rev.01 Apr.2014 1/5 APPLICATION NOTE 典型应用 UM706 的一个典型应用如图2所示。电路中，看门狗输出与手动复位输入相连， 微处理的复位触发信号可以是上电/掉电、按键接地或看门狗定时器溢出。该电路非 常简洁，可同时对多种复位信号进行管理，但是缺点也很明显，就是前文提到的， 若微处理器启动周期超出看门狗溢出周期，复位信号将反复被触发，系统死锁。 图2. 典型应用 微处理器启动过程中禁止看门狗 针对图2应用电路的不足，巧妙的增加一个SPDT （单刀双掷）模拟开关UM3157 ， 可以实现在微处理器启动期间禁止看门狗。 图3. 利用SPDT模拟开关实现启动过程中禁止看门狗 ________________________________________________________________________ Rev.01 Apr.2014 2/5 APPLICATION NOTE UM706 的规格书指明，当看门狗输入端WDI悬空或三态时，看门狗禁止，内部 计数器停止计数，输出端WDO 将保持高电平。充分利用这一特性，处理器启动期间， 通过模拟开关使WDI选通到悬空通道（如图4所示），看门狗禁止，不影响系统正常 启动；待系统启动完毕，连接EN 的I/O引脚输出控制电平，使WDI选通到另一I/O引 脚，看门狗使能，实现正常的喂狗操作（如图5所示）。另外，需特别注意的是，一 般处理器上电后，I/O引脚默认输出高电平或低电平，无论哪种情况，只需保证启动 期间WDI悬空即可，故图3 中NC与NO 引脚哪个悬空，哪个接处理器I/O，视具体情况 而定。 图3的应用电路，可以说非常实用，UM3157为SOT363封装，尺寸仅2mm*2mm ， 成本非常低，占用处理器资源也很少，只需一根额外的I/O引脚控制模拟开关的通道 选择。 图4. 启动期间模拟开关状态 图5. 启动完毕模拟开关状态 微处理器启动过程中的看门狗禁止周期设置 在某些应用中，客户希望启动过程也要在看门狗的监控中，也就是说万一系统 ________________________________________________________________________ Rev.01 Apr.2014