在大多數(shù)微處理器應(yīng)用中,看門狗監(jiān)控器(如MAX6369)用于監(jiān)測系統(tǒng)活動,可能需要在系統(tǒng)重啟期間禁用看門狗。當(dāng)軟件啟動時間超過監(jiān)視器超時期限時尤其如此。本應(yīng)用筆記描述了一種電路,可用于選擇性禁用看門狗定時器
介紹
看門狗定時器是現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的基本組成部分??撮T狗定時器持續(xù)監(jiān)視代碼的執(zhí)行,如果軟件掛起或不再執(zhí)行正確的代碼序列,則重置系統(tǒng)。
微控制器單元 (MCU) 在通電時啟動啟動過程,這可能需要幾毫秒到幾秒鐘的時間。微控制器在啟動過程中執(zhí)行系統(tǒng)初始化和其他內(nèi)務(wù)管理活動。MCU在運(yùn)行啟動序列時,預(yù)計(jì)監(jiān)控MCU的外部看門狗定時器不會出現(xiàn)任何中斷或RESET信號。這是看門狗定時器上電或啟動延遲較長的主要原因。
在啟動過程長于監(jiān)視器超時期限的應(yīng)用程序中,監(jiān)視程序計(jì)時器在啟動完成之前一直斷言監(jiān)視器輸出 (WDO)。這會造成死鎖,MCU 將永遠(yuǎn)掛起。
本應(yīng)用筆記解釋了MAX6369–MAX6374系列如何消除這種死鎖。
應(yīng)用電路及說明
MAX6369–MAX6374是一系列引腳可選的看門狗定時器,用于監(jiān)控MCU活動,并在MCU陷入環(huán)路或無法執(zhí)行代碼時發(fā)出信號。微處理器必須在正常操作期間重復(fù)切換看門狗輸入 (WDI),然后才能在選定的看門狗超時期限過去之前,以證明系統(tǒng)正在正確處理代碼。如果MCU在超時期限到期前未提供有效的看門狗輸入轉(zhuǎn)換,則MAX6369–MAX6374將觸發(fā)看門狗輸出(WDO)??撮T狗輸出脈沖可用于復(fù)位MCU或中斷系統(tǒng)以警告任何處理錯誤。表1給出了MAX6369–MAX6374的SET引腳配置提供的不同時序選項(xiàng)。
表 1.最小超時設(shè)置
邏輯輸入 | MAX6369/MAX6370 | MAX6371/MAX6372 | MAX6373/MAX6374 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
SET2 | 座1 | 座0 | t延遲- U白矮星 | t延遲= 60s, t白矮星 | t延遲 | t白矮星 |
0 | 0 | 0 | 1毫秒 | 1毫秒 | 3毫秒 | 3毫秒 |
0 | 0 | 1 | 10毫秒 | 3毫秒 | 3秒 | 3秒 |
0 | 1 | 0 | 10/秒 | 10毫秒 | 401 | 1秒 |
0 | 1 | 1 | 禁用 | 禁用 | 禁用 | 禁用 |
1 | 0 | 0 | 100毫秒 | 100毫秒 | 200微秒 | 30微秒 |
1 | 0 | 1 | 1秒 | 300毫秒 | 第一邊緣 | 1秒 |
1 | 1 | 0 | 301 | 3秒 | 第一邊緣 | 301 |
1 | 1 | 1 | 401 | 401 | 401 | 301 |
圖1是MAX6369與MCU接口的應(yīng)用圖。
圖1.MAX6369的應(yīng)用框圖
優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)
適用于關(guān)鍵μP應(yīng)用的精密看門狗定時器
引腳可選的看門狗超時周期
引腳可選的看門狗啟動延遲周期
能夠在不進(jìn)行電源循環(huán)的情況下更改看門狗時序特性
漏極開路或推挽脈沖/看門狗輸出
看門狗定時器禁用功能
工作電壓:+2.5V至+5.5V
8μA 的低電源電流
無需外部元件
微型 8 引腳 SOT23 封裝
圖2是MAX6369–MAX6374的時序圖。MCU 在設(shè)備上電后開始啟動。MAX6369忽略任何WDI違規(guī)行為。設(shè)置+ 噸延遲,這比啟動過程更長。在啟動過程之后,MCU 開始在白矮星時間到期。
圖2.MAX6369的時序圖
以下是操作期間的不同關(guān)鍵計(jì)時實(shí)例:
在設(shè)置延遲期間忽略 WDI 上的轉(zhuǎn)換。
在啟動延遲期間忽略 WDI 上的轉(zhuǎn)換。
看門狗定時器在啟動延遲后啟動,WDO取消斷言。
轉(zhuǎn)換發(fā)生在看門狗超時期限 (t白矮星).
看門狗定時器清除并再次啟動定時器??撮T狗超時 ( > t白矮星)和WDO斷言。
WDI 上的轉(zhuǎn)換在 WDO 斷言時被忽略。
看門狗定時器在 WDO 取消斷言后啟動。
系統(tǒng)重新啟動期間的死鎖情況
MAX6369-MAX6374在啟動過程完成后開始監(jiān)測MCU活動。如果 MCU 無法在白矮星時間到期(圖2)。看門狗故障會重新啟動 MCU。如果系統(tǒng)重啟時間超過tWD,MAX6369在重啟過程結(jié)束前反復(fù)切換WDO。這會永遠(yuǎn)掛起 MCU。圖 3 顯示了類似的死鎖情況。
圖3.MCU 中的死鎖情況。
圖 3 中的死鎖問題通過提供額外的設(shè)置延遲 (t延遲)到MAX6369–MAX6374,每次檢測到看門狗故障時。
MAX6369–MAX6374提供3組引腳,以實(shí)現(xiàn)所需的性能。MAX6369–MAX6374允許用戶動態(tài)改變定時設(shè)置。如果在斷言 WDO 后更改了設(shè)置引腳配置,則允許完成先前的設(shè)置。新設(shè)置的特性在WDO解除置位后假設(shè),MAX6369–MAX6374進(jìn)入新的啟動階段。圖4是MAX6369–MAX6374的時序圖,其中設(shè)定引腳配置在WDO置位后發(fā)生變化。
WDO 被置言“ alt=”在斷言 WDO 時更改 SET 引腳配置“>圖 4.在置位 WDO 時更改 SET 引腳配置。
圖5顯示了用于獲取圖4中時序圖的應(yīng)用電路圖。SET1邏輯引腳連接到以下原理圖中的WDO引腳。
圖5.在重新啟動期間禁用看門狗計(jì)時器的應(yīng)用程序電路。
上電后MAX6396的初始設(shè)置為SET0 = 1、SET1 = 1和SET2 = 1。這將設(shè)置 t延遲和 t白矮星到60年代。如果MAX6369檢測到看門狗故障。WDO斷言并將SET引腳設(shè)置更改為SET0 = 1、SET1 = 0和SET2 = 1。此設(shè)置僅持續(xù) t世界發(fā)展組織(100ms)。WDO 取消置位,SET 引腳配置更改為其初始設(shè)置 SET0 = 1、SET1 = 1 和 SET2 = 1。SET引腳中的轉(zhuǎn)換啟動了新的建立階段,其中包括設(shè)置- U延遲和 t白矮星.MAX6369在新電路布置下,在MCU重啟期間不會發(fā)生任何看門狗故障。看門狗故障后,系統(tǒng)正常重新啟動。僅當(dāng)至少選擇一個SET引腳作為邏輯1時,此解決方案才有效。如果所有SET引腳均為邏輯0,則SET引腳無法連接到WDO輸出。
圖6所示為MAX6369,電路連接如圖1所示,其中SET0 = V抄送(邏輯 1),SET1 = V抄送(邏輯 1),SET2 = V抄送(邏輯 1)?!妒澜绨l(fā)展指標(biāo)》與 V 相連抄送觀察MAX6369看門狗故障。設(shè)備等待設(shè)置- U延遲和 t白矮星以在上電后置位WDO脈沖。它在 t 之后不斷切換 WDO 脈沖白矮星.
圖6.MAX6369 with SET0 = V抄送, SET1 = V抄送,且 SET2 = V抄送.
圖7所示為MAX6369,電路連接如圖5所示,其中SET0 = VCC (邏輯1),SET1 = WDO,SET2 = VCC (邏輯1)。每當(dāng)MAX6369檢測到看門狗故障時,器件都會啟動新的啟動階段。
WDO,SET2 = VCC“>圖7.MAX6969 with SET0 = V抄送、SET1 = WDO,SET2 = V抄送
總結(jié)
MAX6369–MAX6374系列看門狗定時器IC可以監(jiān)測MCU的時序錯誤行為,解決嵌入式系統(tǒng)中常見的死鎖問題,無需額外的分立元件。
審核編輯:郭婷
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