看门狗定时器提高了基于单片机的系统的可靠性。然而，它们并不是万无一失的。在本设计解决方案中，我们回顾看门狗定时器电路的功能和操作，讨论其局限性，并提出一系列看门狗IC来帮助克服这些缺点。
介绍
当你半夜醒来时，你听到你忠诚的狗萨姆在大声吠叫。你躺在那里听了一会儿，然后得出通常的结论：他很可能是被一只随机的野生动物晚上在你家后院游荡的噪音打扰了。事实上，几分钟后，狗叫声停止，当你再次开始漂流时，你会感到安慰。突然，你突然把3354的狗叫醒，不再叫了，因为它又睡着了，或者，也许，它被入侵者灭口了？最终你的好奇心会变好。下楼的时候会怪自己犯罪惊悚片看多了。确定一切正常后，你又溜回被子里，继续你的旅程，到你点头的地方。看门狗非常适合安全，但虽然狗的叫声可以让人放心，但它也可能令人担忧，这意味着你需要偶尔手动检查。
在监测异常活动时，微处理器看门狗电路，比如它们的犬类等效电路，是可靠的，值得信赖的，但不像我们的四条腿的朋友，它们并不智能。随着微控制器进入日益多样化的应用范围，有必要重新评估曾经被认为无足轻重(某种程度上被认为是理所当然)的看门狗电路的性能。在本设计解决方案中，我们快速回顾了看门狗定时器电路的功能和操作。在介绍看门狗定时器IC系列之前，我们将讨论其局限性及其对某些应用的严重影响。该系列提供故障保护来解决这些缺点，并具有其他优点。
看门狗定时器
执行关键或安全相关功能的微型设备需要高水平的监控，以确保能够正确检测和纠正故障。关键功能可以定义为不能容忍停机时间并且(在许多情况下)具有高维护成本的功能。这些功能几乎存在于微观市场的每一个领域：病人监控系统、过程控制工厂和安全相关的汽车应用，仅举几例。微型器件经常受到电源瞬变、电磁干扰(EMI)和静电放电(ESD)的影响。这些可能会导致它执行错误的指令。为了防止这一点，看门狗定时器是一个有用的外围设备，它可以帮助捕捉和重置“失控”的缩影。看门狗定时器是一个简单的倒计时定时器，用于在指定的时间间隔后复位微处理器。在正常操作系统中，软件会定期重启看门狗定时器。重启后，看门狗开始另一个预定间隔的计时。如果微处理器运行正常，软件将在超时前重启看门狗定时器。如果看门狗定时器超时，它将复位微处理器。如果系统软件设计正确，并且没有硬件故障，重置将使系统进入已知的良好状态，并再次开始正常运行。
处理说明
图2显示了一个简单的看门狗电路配置。微器件被编程为以指定的时间间隔向看门狗定时器IC发送脉冲。如果看门狗定时器输入(WDI)在此时间内没有切换，将向微信号发送一个脉冲以警告故障。警告信号可以复位到微处理器，也可以是馈入微处理器不可屏蔽中断(NMI)端口的窄脉冲。故障可能由代码执行错误或产生WDI脉冲的定时电路中的错误引起。
图二。典型看门狗定时器电路。
这种安排的简单时序图如下图3所示。
图3。如果WDI不在监视器窗口中切换，WDO将切换。
一些看门狗定时器不仅在WDI切换太晚时警告微处理器，而且在切换太快时也警告微处理器，从而提供额外的安全性。上限时间间隔和下限时间间隔之差称为监视窗口。当微执行一个例程时，它通常会在代码中的某个点设置一个标志。在预设的时间间隔内，它响应中断服务程序(ISR ),记录看门狗标志是否已置位，如果置位，则向WDI发送一个脉冲。如果没有，则认为微已挂断；也许执行一个无限循环。微故障也可能意味着ISR执行过于频繁。
还不错？好的
无论看门狗定时器的功能如何，都有一些故障无法通过复位来纠正。例如，看门狗定时器不能防止或检测损坏的数据存储。除非损坏的数据影响程序流，否则不会发生监视器超时。此外，应注意看门狗定时器不能立即检测到故障。根据定义，看门狗定时器必须达到超时间隔的终点，处理器才能复位。显然，在时间要求严格的应用中，如连续血糖监测仪或胰岛素泵，延迟是不可容忍的，看门狗定时器电路必须具有超越功能，如果微处理器陷入无限循环或开始执行损坏的数据，该功能可以立即激活。
拴着皮带的看门狗
MAX16152和MAX16153(图4)通过提供手动复位(MR)输入来解决这些问题，允许外部按钮或逻辑信号启动复位脉冲。RST和WDO作为开漏输出提供。
图4。MAX 16152/MAX 16153功能框图
这些IC的另一个优势是，它们还可以用作超低电流(典型值为400nA)监控电路，以监控单个系统的电源电压。每当V CC电源电压大于最小工作电压，但小于复位阈值时。电源电压升至复位阈值以上后，复位输出在复位超时期间保持设置，然后复位。复位电压阈值范围为1.50V至5.0V，增量约为100mV。MAX16152采用超薄0.86mm x 1.27mm 6焊球WLP，MAX16153采用6引脚SOT23封装。
对于不需要手动复位的不太重要的应用(如个人计算设备)，另外两个系列型号MAX16154 (6引脚WLP)和MAX16155 (6引脚SOT23)提供一个逻辑输入(WD_EN)引脚，当系统微控制器处于“睡眠”模式或不执行代码时，可以禁用看门狗功能。这可以用来防止看门狗IC在这些时间向微控制器发送不必要的中断(即唤醒)。
摘要
在本设计解决方案中，我们回顾看门狗定时器电路的功能和操作，并讨论其局限性。存储器错误和无限循环是看门狗定时器不能总是检测和复位的两种微控制器错误。对于不可接受的应用，使用可以手动复位的看门狗定时器非常重要。我们推出了一系列纳米电源看门狗定时器IC，提供这一选项，以及用作电源电压监控器的额外优势。极低的功耗和极小的封装尺寸使这些IC非常适合各种电池供电应用，包括便携式计算、计量和医疗可穿戴设备。
审计郭婷
