微处理器超长启动周期中的外部看门狗管理方案

　　为应对日益复杂的处理任务，越来越多的应用会使用微处理器搭载各种操作系统的方案。操作系统的启动周期一般在十几秒，有的甚至在一分钟以上。另外，为保证在程序跑飞时系统可自恢复，在许多对可靠性要求较高的应用中，外置看门狗定时器也是不可或缺的。此类定时器的溢出周期一般为一两秒。由于微处理器与看门狗芯片是同步上电，在看门狗定时器的溢出周期内微处理器必须提供脉冲信号来喂狗，但若系统未完全启动，又无法提供脉冲信号，无脉冲信号，看门狗溢出，系统复位……如此会进入死锁状态。

　　在微处理器超长启动周期中，如何有效的管理外部看门狗，本文将做详细探讨，并提供行之有效的参考设计电路。

　　微处理器多功能复位管理芯片

　　以UM706为例，这是一款微处理器多功能复位管理芯片，集看门狗定时器、按键复位、上电/掉电复位、电压跌落预警等多种功能于一身，内置抗干扰电路，性能稳定可靠，适合对可靠性要求高的应用场合。

　　图1. UM706内部框图

　　典型应用

　　UM706的一个典型应用如图2所示。电路中，看门狗输出与手动复位输入相连，微处理的复位触发信号可以是上电/掉电、按键接地或看门狗定时器溢出。该电路非常简洁，可同时对多种复位信号进行管理，但是缺点也很明显，就是前文提到的，若微处理器启动周期超出看门狗溢出周期，复位信号将反复被触发，系统死锁。

　　图2.典型应用

　　微处理器启动过程中禁止看门狗

　　针对图2应用电路的不足，巧妙的增加一个SPDT(单刀双掷)模拟开关UM3157，可以实现在微处理器启动期间禁止看门狗。

　　UM706的规格书指明，当看门狗输入端WDI悬空或三态时，看门狗禁止，内部计数器停止计数，输出端将保持高电平。充分利用这一特性，处理器启动期间，通过模拟开关使WDI选通到悬空通道(如图4所示)，看门狗禁止，不影响系统正常启动;待系统启动完毕，连接EN的I/O引脚输出控制电平，使WDI选通到另一I/O引脚，看门狗使能，实现正常的喂狗操作(如图5所示)。另外，需特别注意的是，一般处理器上电后，I/O引脚默认输出高电平或低电平，无论哪种情况，只需保证启动期间WDI悬空即可，故图3中NC与NO引脚哪个悬空，哪个接处理器I/O，视具体情况而定。

　　图3的应用电路，可以说非常实用，UM3157为SOT363封装，尺寸仅2mm*2mm，成本非常低，占用处理器资源也很少，只需一根额外的I/O引脚控制模拟开关的通道选择。

　　图3.利用SPDT模拟开关实现启动过程中禁止看门狗

　　图4.启动期间模拟开关状态

　　图5.启动完毕模拟开关状态