基于高压看门狗定时器的汽车失效保护解决方案

作者：时间：2010-11-21来源：网络收藏

　　可以利用外部电容(分别置于SRT和SWT输入)独立设置复位延时(MAX16998)和看门狗超时，看门狗窗口监测可以由工厂预置在可调节看门狗周期的50%或75%。

　　18µA (典型值)超低工作电流使得MAX16997/MAX16998在汽车ECU应用中非常重要，因为这些电路始终处于开启状态。另外，这些器件提供3mm x 3mm、8引脚µMAX®封装，确保工作在-40°C至+125°C汽车级温度范围。

　　这些IC直接采用12V汽车电池供电，可以承受高达45V的电压瞬变(IN和ENABLE引脚)，而典型的看门狗定时器则是采用下游的低压电源(例如，5V)供电。因此，即使在下游电路断电或发生与地短路时，MAX16997/MAX16998也能保持工作并且安全地切换到冗余电路(通过触发ENABLE引脚)。为了使这些器件能够支持更高的故障容限，器件在RESET、WDI、EN和RESETIN引脚提供20V故障容限，甚至能够承受短路至汽车电池的电压(图1和图2)。由此可以看出，这些电路也提供了一个可靠的保护屏障，避免受下游高压电路故障失效的影响，备份电路应该从物理层面独立于“常规”控制电路，发生故障时能够安全地切换到备份模式。

　　MAX16997/MAX16998时序

　　上电后，当RESETIN引脚电压(VRESETIN)高于上电复位门限(VPON)时，RESET将在上电复位时间(tRESET)内持续保持低电平，随后变为高电平。同时，看门狗定时器开始计时(tWP)。如果在规定的开放时间窗口(tOW)内没有产生WDI触发信号，RESET将被再次置为低电平，复位µC。如果在连续的三次看门狗触发信号中，触发信号均处于关闭窗口(tCW)或在看门狗周期(tWP)结束之后，ENABLE信号将被置低，使系统切换至冗余电路。如果在连续的三次看门狗触发信号中，WDI触发信号又重新回到开放的看门狗周期窗口内(tWDI)，ENABLE将重新回到高电平，系统切换到正常工作模式(图3)。

　　图3. MAX16998时序图(窗式看门狗)

　　看门狗超时与窗式看门狗

　　MAX16997/MAX16998A提供标准的看门狗超时周期，而MAX16998B/D则提供窗式看门狗功能(图4)。根据实际应用对安全等级的要求选择不同类型的器件，调整看门狗超时确保在看门狗定时周期内将定时器清零，否则器件将产生复位信号。由此，可以利用这些看门狗检测程序运行的失效状态，例如，程序运行过缓或者是数字时钟(例如，晶振产生的时钟)速率降低;而窗式看门狗则需确保定时器在规定的时间窗口内将定时器清零，由此，它们可以检测到一些额外的故障，例如，程序运行过快或时钟过快，可以支持更高的安全等级。