什么是看門(mén)狗電路

看門(mén)狗電路

看門(mén)狗電路一般有軟件看門(mén)狗和硬件看門(mén)狗兩種。軟件看門(mén)狗不需外接硬件電路，但系統需要出讓一個(gè)定時(shí)器資源，這在許多系統中很難辦到，而且若系統軟件運行不正常，可能導致看門(mén)狗系統也癱瘓。硬件看門(mén)狗是真正意義上的“程序運行監視器”，如計數型的看門(mén)狗電路通常由555多諧振蕩器、計數器以及一些電阻、電容等組成，分立元件組成的系統電路較為復雜，運行不夠可靠。

看門(mén)狗,又叫 watchdog timer,是一個(gè)定時(shí)器電路, 一般有一個(gè)輸入,叫喂狗,一個(gè)輸出到MCU的RST端,MCU正常工作的時(shí)候,每隔一端時(shí)間輸出一個(gè)信號到喂狗端,給 WDT 清零,如果超過(guò)規定的時(shí)間不喂狗,(一般在程序跑飛時(shí)),WDT 定時(shí)超過(guò),就回給出一個(gè)復位信號到MCU,是MCU復位. 防止MCU死機. 看門(mén)狗的作用就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說(shuō)程序跑飛。

工作原理：在系統運行以后也就啟動(dòng)了看門(mén)狗的計數器，看門(mén)狗就開(kāi)始自動(dòng)計數，如果到了一定的時(shí)間還不去清看門(mén)狗，那么看門(mén)狗計數器就會(huì )溢出從而引起看門(mén)狗中斷，造成系統復位。所以在使用有看門(mén)狗的芯片時(shí)要注意清看門(mén)狗。
硬件看門(mén)狗是利用了一個(gè)定時(shí)器，來(lái)監控主程序的運行，也就是說(shuō)在主程序的運行過(guò)程中，我們要在定時(shí)時(shí)間到之前對定時(shí)器進(jìn)行復位如果出現死循環(huán)，或者說(shuō)PC指針不能回來(lái)。那么定時(shí)時(shí)間到后就會(huì )使單片機復位。常用的WDT芯片如MAX813 ,5045, IMP 813等,價(jià)格4~10元不等.

軟件看門(mén)狗技術(shù)的原理和這差不多，只不過(guò)是用軟件的方法實(shí)現，我們還是以51系列來(lái)講，我們知道在51單片機中有兩個(gè)定時(shí)器，我們就可以用這兩個(gè)定時(shí)器來(lái)對主程序的運行進(jìn)行監控。我們可以對T0設定一定的定時(shí)時(shí)間，當產(chǎn)生定時(shí)中斷的時(shí)候對一個(gè)變量進(jìn)行賦值，而這個(gè)變量在主程序運行的開(kāi)始已經(jīng)有了一個(gè)初值，在這里我們要設定的定時(shí)值要小于主程序的運行時(shí)間，這樣在主程序的尾部對變量的值進(jìn)行判斷，如果值發(fā)生了預期的變化，就說(shuō)明T0中斷正常，如果沒(méi)有發(fā)生變化則使程序復位。對于T1我們用來(lái)監控主程序的運行，我們給T1設定一定的定時(shí)時(shí)間，在主程序中對其進(jìn)行復位，如果不能在一定的時(shí)間里對其進(jìn)行復位，T1 的定時(shí)中斷就會(huì )使單片機復位。在這里T1的定時(shí)時(shí)間要設的大于主程序的運行時(shí)間，給主程序留有一定的的裕量。而T1的中斷正常與否我們再由T0定時(shí)中斷子程序來(lái)監視。這樣就夠成了一個(gè)循環(huán)，T0監視T1，T1監視主程序，主程序又來(lái)監視T0，從而保證系統的穩定運行。

51 系列有專(zhuān)門(mén)的看門(mén)狗定時(shí)器,對系統頻率進(jìn)行分頻計數,定時(shí)器溢出時(shí),將引起復位.看門(mén)狗可設定溢出率,也可單獨用來(lái)作為定時(shí)器使用.
凌陽(yáng)61的看門(mén)狗比較單一，一個(gè)是時(shí)間單一，第二是功能在實(shí)際的使用中只需在循環(huán)當中加入清狗的指令就OK了。

C8051Fxxx單片機內部也有一個(gè)21位的使用系統時(shí)鐘的定時(shí)器，該定時(shí)器檢測對其控制 寄存器的兩次特定寫(xiě)操作的時(shí)間間隔。如果這個(gè)時(shí)間間隔超過(guò)了編程的極限值，將產(chǎn)生一個(gè)WDT復位。

看門(mén)狗使用注意：大多數51 系列單片機都有看門(mén)狗,當看門(mén)狗沒(méi)有被定時(shí)清零時(shí),將引起復位。這可防止程序跑飛。設計者必須清楚看門(mén)狗的溢出時(shí)間以決定在合適的時(shí)候，清看門(mén)狗。清看門(mén)狗也不能太過(guò)頻繁否則會(huì )造成資源浪費。程序正常運行時(shí)，軟件每隔一定的時(shí)間(小于定時(shí)器的溢出周期)給定時(shí)器置數，即可預防溢出中斷而引起的誤復位。
看門(mén)狗運用：看門(mén)狗是恢復系統的正常運行及有效的監視管理器（具有鎖定光驅?zhuān)i定任何指定程序的作用，可用在家庭中防止小孩無(wú)節制地玩游戲、上網(wǎng)、看錄像）等具有很好的應用價(jià)值.

系統軟件"看門(mén)狗"的設計思路：

1.看門(mén)狗定時(shí)器T0的設置。在初始化程序塊中設置T0的工作方式，并開(kāi)啟中斷和計數功能。系統Fosc=12 MHz，T0為16位計數器，最大計數值為(2的10次方)-1=65 535，T0輸入計數頻率是．Fosc/12，溢出周期為(65 535+1)／1=65 536(μs)。

2.計算主控程序循環(huán)一次的耗時(shí)?？紤]系統各功能模塊及其循環(huán)次數，本系統主控制程序的運行時(shí)間約為16．6 ms。系統設置"看門(mén)狗"定時(shí)器T0定時(shí)30 ms(T0的初值為65 536-30 000=35 536)。主控程序的每次循環(huán)都將刷新T0的初值。如程序進(jìn)入"死循環(huán)"而T0的初值在30 ms內未被刷新，這時(shí)"看門(mén)狗"定時(shí)器T0將溢出并申請中斷。

3.設計T0溢出所對應的中斷服務(wù)程序。此子程序只須一條指令，即在T0對應的中斷向量地址(000BH)寫(xiě)入"無(wú)條件轉移"命令，把計算機拖回整個(gè)程序的第一行，對單片機重新進(jìn)行初始化并獲得正確的執行順序。