一、关于一些看门狗、电压监控的疑问?
1.什么是看门狗?
看门狗,又叫 Watchdog,本质上来说就是一个定时器电路,一般有一个输入和一个输出,其中输入叫做喂狗,输出一般连接到另外一个部分的复位端,一般是连接到单片机。 看门狗的功能是在给定的时间周期内,如果没有收到来自MCU的喂狗信号,则会给MCU发送复位信号。
2.为什么MCU需要看门狗?
随着信息技术的飞速发展,越来越多的电子产品采用微处理器来满足人们对智能产品的需求,微处理器又不可避免地受到各种 EMI和电压变化的影响,容易使程序在运行时陷入死循环,所以要求实时监控微处理器的工作状态。监测电路能够对单片机的各个动作进行有效的监控,提高产品的可靠性。
3.为什么需要监控MCU的供电电压?
电源是一切的前提,是功能的前提,也是功能安全的前提。掉电会导致处理器锁定和故障。
4.为什么处理器集成了看门狗和电压监控功能还要用外部的看门狗?
现在处理器的的功能越来越强大,内部集成了看门狗、电压监控的功能,但是在一些对功能安全要求较高的场景,许多设计采用外部看门狗(硬狗)+处理器内置看门狗(软狗)双备份的设计。这需要根据产品的设计预期和客户的具体要求考量。
二、手把手带你看看门狗(WDI)&电压监控IC TPS3823 的数据手册
1.监控电源功能(时序图理解):
TPS3823的VDD与MCU共电源监控VDD(3.3V)nRESET低有效(复位动作复位MCU)。当VDD大于VIT经过延时td=200ms后,nRESET拉高。VDD下降到阈值,nRESET拉低,延时tPHL=0.1us(max)。
2.喂狗功能(时序图理解):
TPS3823、TPS3824和TPS3828设备有一个看门狗定时器,TPS23A的 Watchdog time out 为 1.6s,即MCU没有在1.6s内对TPS3823A的WDI发信号(喂狗),nRESET拉低,持续td时间后,重新初始化看门狗计时器。
3.手动复位(MR) :
MR输入允许来自处理器、逻辑电路和/或离散传感器的外部逻辑信号强制复位信号,不管VDD相对于VIT -或看门狗定时器的状态。MR的低水平都会导致复位信号拉低。
4.监控电压范围&输出迟滞:
VIT-描述输入阈值电压值,设计需要考虑MIN~MAX范围。
例如:用TPS3823A-33设计监控3.3V电压。选择2.93V(TYP),需要考虑实际全温度范围内的VIT-是2.86V~3V之间,适当留出裕量范围。
Vhys描述输入迟滞电压,TPS3823A-33,Vhys=30mV,与比较器的原理一样,当输入低于阈值电压VIT-,(0.1us)nRESET拉低。当输入电压抬升,需要超过VIT- +30mV,(200ms)nRESET再次拉高。
来源:模拟世界的搬运工