現(xiàn)代科技領(lǐng)域?qū)?a target="_blank">電子產(chǎn)品的要求越來越高，微處理器（如單片機(jī)、DSP）系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力是電子工程師面臨的一大難題，監(jiān)控技術(shù)就是解決這一難題的有效手段之一。單片機(jī)多用于工業(yè)自動化系統(tǒng)中，工業(yè)自動化系統(tǒng)是不允許“死機(jī)”的，否則有可能造成事故或重大損失。而單片機(jī)在運(yùn)行過程中，因受到來自于電源以及周圍環(huán)境的干擾，往往使程序運(yùn)行“錯(cuò)位”而進(jìn)入死循環(huán)。這時(shí)必須由片外的硬件電路使單片機(jī)復(fù)位，再重新啟動，進(jìn)入正常狀態(tài)。

這一類硬件電路通常稱之為“看門狗”電路。早些年，并無這類專用電路，大多是由一些門電路或555電路構(gòu)成的定時(shí)器來執(zhí)行這一功能，不僅電路復(fù)雜，且性能也不理想。在電子產(chǎn)品中運(yùn)用監(jiān)控IC已成為當(dāng)今的設(shè)計(jì)潮流，而用 RC阻容元件和小規(guī)模數(shù)字集成芯片構(gòu)成的監(jiān)控電路逐漸被摒棄。近些年來，已生產(chǎn)出這類專用的系列芯片，而且它們還具有多種功能，集看門狗、電源門限、電壓監(jiān)控、可靠性復(fù)位等于一身。體積小且性價(jià)比高，這類芯片統(tǒng)稱為μp監(jiān)控芯片。

μP是MicroProcessor的縮寫，μP監(jiān)控最初僅是電壓監(jiān)測，后來看門狗、數(shù)據(jù)保護(hù)、電池切換等功能也歸入監(jiān)控電路，在國內(nèi)已被很多工程師采用，廣泛應(yīng)用在通信、能源、電力、工控以及消費(fèi)類產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域。幾乎有微處理器的應(yīng)用就有相應(yīng)的μP監(jiān)控電路，μP監(jiān)控電路已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī) 、工業(yè)控制、通信、家用電器、儀器儀表等領(lǐng)域。

上表為部分μp監(jiān)控芯片性能，其對應(yīng)的封裝形式見下圖。它們都是8腳雙列型，有直插式和貼片式等幾種封裝，管腳相同，性能類同。

表中的電源門限表示當(dāng)電源電壓低于該值時(shí)，監(jiān)控芯片將會引起單片機(jī)復(fù)位而停止工作，直到電源電壓上升到門限電壓以上時(shí)，才能重新啟動單片機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)及外圍芯片的電源電壓過低時(shí)，將會引起系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，芯片的這一功能給系統(tǒng)的正常工作提供了多一層的保障。復(fù)位脈寬是指單片機(jī)在任何情況下造成的復(fù)位再重新啟動時(shí)必須有一個(gè)一定寬度（約為200ms）的復(fù)位脈沖以保證單片機(jī)可靠的復(fù)位，而一般的電路難以做到這一點(diǎn)。復(fù)位狀態(tài)是指復(fù)位脈沖是以低電平出現(xiàn)還是高電平出現(xiàn)，以適應(yīng)不同的單片機(jī)。看門狗時(shí)間是指單片機(jī)死循環(huán)的最長時(shí)間，超過這個(gè)時(shí)間，芯片會使單片機(jī)復(fù)位，再重新啟動進(jìn)入正常狀態(tài)。電壓監(jiān)控是指當(dāng)被監(jiān)控的電壓掉到某一值時(shí)（可調(diào)），將會引起芯片的PFO的反腳輸出低電平而使CPU產(chǎn)生外部中斷，單片機(jī)執(zhí)行某規(guī)定的中斷程序?qū)δ承?shù)據(jù)及變量實(shí)施保護(hù)。

μp監(jiān)控芯片的應(yīng)用實(shí)例

上圖為μp監(jiān)控芯片應(yīng)用于MCS-51系列的例子。因CPU采用51系列中的89C51，復(fù)位脈沖要求高電平，由表可知，應(yīng)選IMP813L監(jiān)控芯片（若選用另外兩種，則須在該芯片⑦腳處加一個(gè)反相器）。因看門狗時(shí)間為1.6s，故必須在1.6s以內(nèi)使該芯片的WDI腳（第⑥腳）改變一次電平（由高變低或由低變高，由89C51的P3.4腳實(shí)施），俗稱“喂狗”一次。當(dāng)程序胡亂運(yùn)行時(shí)，由于不能按時(shí)“喂狗”，則看門狗定時(shí)器溢出，WDO的反變?yōu)榈碗娖?，通過二極管Dl（也可省去Dl，而直接相連）使MR也變?yōu)榈碗娖?，看門狗定時(shí)器被清零，同時(shí)復(fù)位輸出端RST輸出一個(gè)正脈沖（200ms）使89C51可靠地復(fù)位，并重新啟動進(jìn)入正常工作狀態(tài)。由此可知，在89C51編程時(shí)，務(wù)必在1.6s內(nèi)“喂狗”一次。按下鍵A可手動復(fù)位。IMP813L的電源門限為4.65V。當(dāng)VCC低于該電壓時(shí)，RST輸出高電平，89C51停止工作，直到電壓升至4.65V以上時(shí)。RST仍保持200ms高電平后再下降，使單片機(jī)可靠復(fù)位而進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

PFI是電壓監(jiān)控輸入端，其監(jiān)控值為1.25V。高于該值時(shí)，輸出腳PFO的反為高電平；低于該值時(shí)變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)89C51外中斷INTO，執(zhí)行中斷子程序，將某些要緊的數(shù)據(jù)及變量值存入到片外的有備用電池的RAM芯片中（圖中略）。PFI的輸入電壓由R1、R2分壓而得，正常供電時(shí)，穩(wěn)壓塊7805輸入端直流電壓約為+10V，當(dāng)停電時(shí)，該片電壓迅速下降。若我們要求下降到7.5V時(shí)開始保護(hù)，則可以算出Rl：R2=（7.5-1.25）；1.25=5：1。若R2取2kΩ，則Rl取l0kΩ。雖然電源電壓下降速度快，但單片機(jī)的運(yùn)行速度更快，故在很短的時(shí)間里，單片機(jī)仍可以完成一定的工作。

上圖為μP監(jiān)控芯片應(yīng)用于MCS-96系列，CPU采用80C196KB，因該系列芯片的復(fù)位脈沖RST的反為低電平，故應(yīng)選擇IMP705或IMP706芯片。MCS-96系列芯片本身自帶看門狗，但看門狗時(shí)間很短（10～20ms），通常不用。但有時(shí)為保險(xiǎn)起見而與外看門狗同時(shí)使用。工作原理及過程同51系列，此處不再贅述。