系统软件"看门狗"的设计思路

系统软件看门狗的设计思路:
1.看门狗定时器t0的设置。在初始化程序块中设置t0的工作方式,并开启中断和计数功能。系统fosc=12 mhz,t0为16位计数器,最大计数值为(2的16次方)-1=65 535,t0输入计数频率是.fosc/12,溢出周期为(65 535+1)/1=65 536(μs)。
2.计算主控程序循环一次的耗时。考虑系统各功能模块及其循环次数,本系统主控制程序的运行时间约为16.6 ms。系统设置看门狗定时器t0定时30 ms(t0的初值为65 536-30 000=35 536)。主控程序的每次循环都将刷新t0的初值。如程序进入死循环而t0的初值在30 ms内未被刷新,这时看门狗定时器t0将溢出并申请中断。
3.设计t0溢出所对应的中断服务程序。此子程序只须一条指令,即在t0对应的中断向量地址(000bh)写入无条件转移命令,把计算机拖回整个程序的第一行,对单片机重新进行初始化并获得正确的执行顺序
基本原理
看门狗,又叫 watchdog timer,是一个定时器电路, 一般有一个输入,叫喂狗(kicking the dog or service the dog),一个输出到mcu的rst端,mcu正常工作的时候,每隔一段时间输出一个信号到喂狗端,给 wdt 清零,如果超过规定的时间不喂狗,(一般在程序跑飞时),wdt 定时超过,就会给出一个复位信号到mcu,使mcu复位. 防止mcu死机. 看门狗的作用就是可防止程序跑飞。也可以防止程序在线运行时候出现死循环。
工作原理:在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器,看门狗就开始自动计数,如果到了一定的时间还不去清看门狗,那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断,造成系统复位。所以在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。
硬件看门狗
硬件看门狗是利用了一个定时器,来监控主程序的运行,也就是说在主程序的运行过程中,我们要在定时时间到之前对定时器进行复位如果出现死循环,或者说pc指针不能回来。那么定时时间到后就会使单片机复位。常用的wdt芯片如max813 ,5045, imp 813等,价格4~10元不等.
软件看门狗
软件看门狗技术的原理和这差不多,只不过是用软件的方法实现,我们还是以51系列来讲,我们知道在51单片机中有两个定时器,我们就可以用这两个定时器来对主程序的运行进行监控。我们可以对t0设定一定的定时时间,当产生定时中断的时候对一个变量进行赋值,而这个变量在主程序运行的开始已经有了一个初值,在这里我们要设定的定时值要小于主程序的运行时间,这样在主程序的尾部对变量的值进行判断,如果值发生了预期的变化,就说明t0中断正常,如果没有发生变化则使程序复位。对于t1我们用来监控主程序的运行,我们给t1设定一定的定时时间,在主程序中对其进行复位,如果不能在一定的时间里对其进行复位,t1 的定时中断就会使单片机复位。在这里t1的定时时间要设的大于主程序的运行时间,给主程序留有一定的的余量。而t1的中断正常与否我们再由t0定时中断子程序来监视。这样就够成了一个循环,t0监视t1,t1监视主程序,主程序又来监视t0,从而保证系统的稳定运行。
看门狗使用注意
大多数51 系列单片机都有看门狗,当看门狗没有被定时清零时,将引起复位。这可防止程序跑飞。也可以防止程序在线运行时候出现死循环。设计者必须清楚看门狗的溢出时间以决定在合适的时候,清看门狗。清看门狗也不能太过频繁否则会造成资源浪费。程序正常运行时,软件每隔一定的时间(小于定时器的溢出周期)给定时器置数,即可预防溢出中断而引起的误复位。

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