一种能够配置时长的看门狗系统的制作方法

本技术涉及看门狗，尤其涉及一种能够配置时长的看门狗系统。

背景技术：

1、在由单片机和处理器构成的微型计算机控制系统中，由于单片机和处理器的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰或本身运行的软件存在深度隐藏的bug，会造成各种寄存器和内存的数据混乱，导致程序指针错误，不在程序区，取出错误的程序指令等，都有可能会陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机和处理器控制的系统无法继续正常工作，导致整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果。

2、看门狗定时器的工作原理中，当看门狗启动后，它会开始自动计数。如果系统或程序在正常运行时，没有在规定的时间内对看门狗定时器进行清零操作（俗称“喂狗”），那么看门狗定时器就会因为计数器溢出而对cpu产生一个复位信号，使系统重启。这个过程称为“被狗咬”或“狗咬复位”。

3、现有技术中，有固定定时时长的看门狗电路，定时时间几百毫秒的，有定时时间1.6s的，型号繁多。还有通过外部rc电路配置时长的可变rc振荡器频率型看门狗电路，内部定时器也采用rc振荡器原理，在高低温下定时时间变化很大。还有用fpga设计的可变定时时长的看门狗，成本昂贵。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在看门狗定时时间固定以及复位信号不可靠的技术问题，特别创新地提出了一种能够配置时长的看门狗系统。

2、为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种能够配置时长的看门狗系统，包括控制器、实时时钟模块、电压比较器模块和上电复位模块；

3、控制器通过通信端口与实时时钟模块相连，实时时钟模块输出端与电压比较器模块同向输入端相连，电压比较器模块输出端与上电复位模块相连，上电复位模块产生复位信号复位控制器。

4、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述控制器的通信端口基于iic接口或spi接口。

5、通过通信端口（iic接口或spi接口）的形式来配置实时时钟模块的定时时长，可配置的时长从几百毫秒到四个小时，从而保证看门狗电路具有广泛的适用性。

6、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述实时时钟模块包括：实时时钟芯片u5中断信号端int连接电容c28一端，电容c28另一端连接电阻r27一端，电阻r27另一端连接3.3v电源，电容c28另一端还连接电压比较器模块同向输入端；电阻r27一端还连接二极管d13正极，二极管d13负极连接电阻r27另一端；

7、实时时钟芯片u5中断信号端int还连接电阻r26一端，电阻r26另一端连接3.3v电源；

8、实时时钟芯片u5晶振输入端osci连接晶振y3一端，晶振y3另一端连接实时时钟芯片u5晶振输出端osco；晶振y3一端还连接电容c24一端，电容c24另一端与电源地连接；

9、实时时钟芯片u5电源端vdd连接电容c23一端，电容c23另一端与电源地连接，电容c23一端还连接电容c22一端，电容c22另一端连接电容c23另一端；

10、实时时钟芯片u5电源地端vss与电源地连接；实时时钟芯片u5串行时钟线sdl连接电阻r28一端，电阻r28另一端连接3.3v电源，实时时钟芯片u5串行时钟线sda连接电阻r29一端，电阻r29另一端连接3.3v电源；实时时钟芯片u5通过串行时钟线sda和串行时钟线sdl与控制器通信。

11、上述实时时钟模块具体工作原理为：

12、通过实时时钟芯片u5的串行时钟线sdl和串行时钟线sda与控制器进行通信；实时时钟模块包括rc电路，rc电路包括电容c28和电阻r27。int产生时，电容c28进行充电，电容c28两端的电压上升时间满足时间常数τ=r*c（时间常数为电容通过电阻从初始0v充电至最大电压的 63.2% 所需要的时间）调节电容c28和电阻r27的大小可以调整这个时间。

13、另外，电阻r26和二极管d13构成放电回路。为下一次rc电路充电做好准备。同时二极管d13为钳位二极管，防止实时时钟芯片u5中断信号端int的电压高于3.3v，造成芯片损坏。电路上电后因为实时时钟信号中断端int是od门，被电阻r26拉到高电平。电阻r27将电容c28的另一端也拉到高电平，电容c28电压为0v。

14、另外，晶振y3为晶体振荡器，采用晶体振荡器的形式为实时时钟内的定时器提供高精度时钟，使得时钟精度不受高低温外部环境影响。

15、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述电压比较器模块包括：电压比较芯片u6电源正极输入端vcc+连接电阻r30一端，电阻r30另一端分别连接电阻r32一端和电压比较芯片u6反向输入端in-，电阻r32另一端与电源地连接；

16、电压比较芯片u6输出端out连接电阻r31一端，电阻r31另一端连接上电复位模块；电压比较芯片u6电源负极端vcc-与电源地连接；电压比较芯片u6电源正极端vcc+还连接电容c31一端，电容c31另一端与电源地连接。

17、电压比较器模块的工作原理为：电压比较器模块包括电压基准电路，电压基准电路包括电阻r30和电阻r32；正常工作时，电压比较芯片u6同向输入端in+电压大于它的反向输入端电压in-，电压比较器输出高电平。即电压比较芯片u6反向输入端in-通过电压基准电路即电阻r30和电阻r32分压，最终电压比较芯片u6的反向输入端in-电压为1.65v，电压比较芯片u6同向输入端in+的电压为3.3v。

18、狗咬时，电压比较芯片u6同相输入端in+电压有一段时间小于它的反向输入端电压in-；电压比较芯片u6输出端out输出一个展宽的低电平脉冲，低电平脉冲传输到上电复位模块。

19、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述上电复位模块包括：

20、上电复位芯片u4手工复位端连接电阻r25一端，电阻r25另一端连接3.3v电源；

21、上电复位芯片u4手工复位端还连接电压比较器模块输出端；

22、上电复位芯片u4感测端sense和上电复位芯片u4电源正极端vdd连接电容c19一端和电容c20一端；电容c19另一端连接电容c20另一端和电源地，电容c20另一端还连接电容c21一端，电容c21另一端连接上电复位芯片u4计时电容端ct；上电复位芯片u4的重启端连接电阻r23一端，电阻r23另一端连接3.3v电源，上电复位芯片u4的重启端还连接电容c18一端，电容c18另一端连接上电复位芯片u4电源地端gnd并与电源地连接，上电复位芯片u4的重启端输出复位信号复位控制器。

23、上述方案的工作原理为：实时时钟芯片u5定时器溢出时，产生int中断信号，中断信号通过rc电路和电压比较器，将低电平脉冲扩展传输到上电复位芯片u4手工复位端，上电复位芯片u4重启端输出复位信号并复位控制器。

24、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述控制器为单片机、arm处理器或其他架构处理器。

25、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述实时时钟的型号为pcf8563t。

26、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述电压比较器的型号为ts881ict。

27、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述上电复位芯片的型号为tps3808g33dbvt。

28、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

29、1、实时时钟模块作为独立看门狗的定时器来计数，定时计数精准且不受高低温等外在环境条件的影响。

30、2、实时时钟模块与电压比较器模块相互结合的方式完成int中断信号的低电平脉冲的展宽，提高了触发上电复位模块产生复位信号的可靠性。

31、3、控制器通过通信端口配置实时时钟内部定时器的时长，可配置的时长从几百毫秒到四个小时。

32、4、本实用新型的电路简单，成本低廉。

33、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。