微處理器超長(cháng)啟動(dòng)周期中的外部看門(mén)狗管理方案

　　為應對日益復雜的處理任務(wù)，越來(lái)越多的應用會(huì )使用微處理器搭載各種操作系統的方案。操作系統的啟動(dòng)周期一般在十幾秒，有的甚至在一分鐘以上。另外，為保證在程序跑飛時(shí)系統可自恢復，在許多對可靠性要求較高的應用中，外置看門(mén)狗定時(shí)器也是不可或缺的。此類(lèi)定時(shí)器的溢出周期一般為一兩秒。由于微處理器與看門(mén)狗芯片是同步上電，在看門(mén)狗定時(shí)器的溢出周期內微處理器必須提供脈沖信號來(lái)喂狗，但若系統未完全啟動(dòng)，又無(wú)法提供脈沖信號，無(wú)脈沖信號，看門(mén)狗溢出，系統復位……如此會(huì )進(jìn)入死鎖狀態(tài)。

　　在微處理器超長(cháng)啟動(dòng)周期中，如何有效的管理外部看門(mén)狗，本文將做詳細探討，并提供行之有效的參考設計電路。

　　微處理器多功能復位管理芯片

　　以UM706為例，這是一款微處理器多功能復位管理芯片，集看門(mén)狗定時(shí)器、按鍵復位、上電/掉電復位、電壓跌落預警等多種功能于一身，內置抗干擾電路，性能穩定可靠，適合對可靠性要求高的應用場(chǎng)合。

　　圖1. UM706內部框圖

　　典型應用

　　UM706的一個(gè)典型應用如圖2所示。電路中，看門(mén)狗輸出與手動(dòng)復位輸入相連，微處理的復位觸發(fā)信號可以是上電/掉電、按鍵接地或看門(mén)狗定時(shí)器溢出。該電路非常簡(jiǎn)潔，可同時(shí)對多種復位信號進(jìn)行管理，但是缺點(diǎn)也很明顯，就是前文提到的，若微處理器啟動(dòng)周期超出看門(mén)狗溢出周期，復位信號將反復被觸發(fā)，系統死鎖。

　　圖2.典型應用

　　微處理器啟動(dòng)過(guò)程中禁止看門(mén)狗

　　針對圖2應用電路的不足，巧妙的增加一個(gè)SPDT(單刀雙擲)模擬開(kāi)關(guān)UM3157，可以實(shí)現在微處理器啟動(dòng)期間禁止看門(mén)狗。

　　UM706的規格書(shū)指明，當看門(mén)狗輸入端WDI懸空或三態(tài)時(shí)，看門(mén)狗禁止，內部計數器停止計數，輸出端將保持高電平。充分利用這一特性，處理器啟動(dòng)期間，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)使WDI選通到懸空通道(如圖4所示)，看門(mén)狗禁止，不影響系統正常啟動(dòng);待系統啟動(dòng)完畢，連接EN的I/O引腳輸出控制電平，使WDI選通到另一I/O引腳，看門(mén)狗使能，實(shí)現正常的喂狗操作(如圖5所示)。另外，需特別注意的是，一般處理器上電后，I/O引腳默認輸出高電平或低電平，無(wú)論哪種情況，只需保證啟動(dòng)期間WDI懸空即可，故圖3中NC與NO引腳哪個(gè)懸空，哪個(gè)接處理器I/O，視具體情況而定。

　　圖3的應用電路，可以說(shuō)非常實(shí)用，UM3157為SOT363封裝，尺寸僅2mm*2mm，成本非常低，占用處理器資源也很少，只需一根額外的I/O引腳控制模擬開(kāi)關(guān)的通道選擇。

　　圖3.利用SPDT模擬開(kāi)關(guān)實(shí)現啟動(dòng)過(guò)程中禁止看門(mén)狗

　　圖4.啟動(dòng)期間模擬開(kāi)關(guān)狀態(tài)

　　圖5.啟動(dòng)完畢模擬開(kāi)關(guān)狀態(tài)