CN102981918B - 实现嵌套式的看门狗电路及其喂狗信号的传送方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现嵌套式的看门狗电路及其喂狗信号的传送方法，其特征在于包括核心处理器和n+1个处理器；第一个处理器为核心处理器，以两条通信线与下一级处理器相联接；最后一级处理器以两条通信线与看门狗芯片连接；核心处理器与看门狗芯片之间的n个处理器两两之间，采用两条通信线相联接；所述两条通信线其中的一条为这两个处理器各自的一个I/O互连，另一条是处理器i+1的I/O口与处理器i的复位引脚相连；所述各处理器负责发送复位信号的I/O引脚在该处理器中的复位状态设置为高电平输出。本发明依次层层嵌套，实现嵌套式看门狗***。具有很好的***稳定性，同时具有很强的适用性、实用性和经济性。

Description

实现嵌套式的看门狗电路及其喂狗信号的传送方法

技术领域

本发明属于多处理器相互通信及主从作业的电路领域，具体涉及一种实现嵌套式的看门狗电路及其喂狗信号的传送方法。

背景技术

在现有工控电子行业的实际应用中，一个***中可能存在多个处理器协同作业。对于处理器程序运行的稳定性仍然存在隐患，由于处理器程序编写的不完善，在程序运行的过程中总会存在程序跑飞或死机的现象，为此设计者会启用每个处理器的内部看门狗，但内部看门狗容易受程序运行失效的影响。在这种情况下，为了确保***工作的稳定性，设计者往往会为处理器设计单独的外部看门狗。外部看门狗具有一个独立的时钟源，能够提供更高的可靠性；经过适当配置，外部看门狗不会受程序失效的影响。但同时，在一个多处理器的***中，如果为每一个处理器都配备一个外部的看门狗，就会出现如下几个问题：

首先，最直接的就是成本问题，这里主要包括芯片成本和由于元器件增加导致的PCB布局面积增大成本升高等；其次，由于看门狗的增加PCB的布线复杂度提高了，并且当PCB板面积要求确定后，增加了布线面积的控制难度；最后，由于外部看门狗的增加将会直接导致***功耗的增加，这样有违节能环保的要求，也增加了不必要的浪费。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种实现嵌套式的看门狗电路及其喂狗信号的传送方法，利用每个处理器的自身功能，为其他处理器做外部看门狗，实现看门狗嵌套，同时保证了处理器之间的通信质量。

技术方案

一种实现嵌套式的看门狗电路，其特征在于包括核心处理器和n+1个处理器；第一个处理器为核心处理器，以两条通信线与下一级处理器相联接；最后一级处理器以两条通信线与看门狗芯片连接；核心处理器与看门狗芯片之间的n个处理器两两之间，采用两条通信线相联接；所述两条通信线其中的一条为这两个处理器各自的一个I/O互连，另一条是处理器i+1的I/O口与处理器i的复位引脚相连；所述各处理器负责发送复位信号的I/O引脚在该处理器中的复位状态设置为高电平输出。

一种利用所述看门狗电路的实现喂狗信号的传送方法，其特征在于如下：

当第i个处理器在各功能正常工作的状态下，按照两个处理器协调的喂狗信号的时间，通过对外I/O口给第i+1个处理器发送喂狗信号；第i+1个处理器接收信号后，不给它的上一级处理器发送复位信号，这两个处理器在此时都正常工作，对外功能均正常；

当第i个处理器在各功能正常工作的状态下，没有按照两个处理器协调的喂狗信号的时间，通过对外I/O口给第i+1个处理器发送喂狗信号；第i+1个处理器按照与第i个处理器协商好的时间发送复位信号给处理器i，使得处理器i复位。

所述喂狗信号是正脉冲或者负脉冲。

所述喂狗信号的脉冲为等间隔或不等间隔。

所述喂狗信号的脉冲时间根据相邻的两个处理器协调决定。

有益效果

本发明提出的一种实现嵌套式的看门狗电路及其喂狗信号的传送方法，依次层层嵌套，实现嵌套式看门狗***。整个***在运行的过程当中，在所有的处理器中，如果有一个处理器出现了程序运行故障，那么它的下一级的处理器就会给它一个复位信号。因此，本发明具有很好的***稳定性，同时具有很强的适用性、实用性和经济性。

附图说明

图1：实现嵌套式的看门狗电路原理图；核心处理器为***中负责主要功能和核心数据处理的数据处理单元，处理器1～N是与核心处理器相互协同工作的数据处理单元；专用硬件电路看门狗为一种专用外部看门狗电路或者芯片。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

实施例附见图1嵌套式看门狗电路附图，所描述的i的取值范围是i=1，2，…，N-1。

由附图可见，处理器1做核心处理器的外部看门狗，核心处理器在对***各功能正常工作的状态下，通过对外I/O口给处理器1定时发送喂狗信号。此处的‘定时’是指按照核心处理器程序运行所需要的时间及处理器1接收喂狗信号时间间隔的能力而协调设定的一个固定或者可变的时间段，该时间段的灵活性比较大，完全可由核心处理器和充当看门狗的处理器共同协商决定。处理器1各功能正常工作时在接收到喂狗信号以后，根据自身编程设定的状态不对核心处理器做复位动作。当处理器1在规定的时间内没有收到核心处理器的喂狗信号时，它就会给核心处理器发出复位信号，该信号的持续时间为足以使核心处理器复位的时间，由具体时间核心处理器的型号决定。

中间级的第1个到第N处理器之间的关系可描述为：第i+1个处理器充当第i个处理器的外部看门狗。关于喂狗信号的定时时间设定也是根据第i个处理器程序运行的情况及第i+1个处理器的接收能力来协调设定，可固定也可变，灵活性比较大。充当看门狗的第i+1个处理器在没有接收到喂狗信号的时候给第i个处理器发送复位信号持续时间的长短也是由第i个处理器所需复位时间决定的，这个持续时间是保证第i个处理器在接收到复位信号是能够复位。

最后一级为专用硬件看门狗电路或芯片，它有专门的复位信号输出端和喂狗信号输入端；它作为处理器N的外部看门狗，由处理器N给它定时发送喂狗信号，它来监控第N个处理器的程序运行情况。此处喂狗信号发送的时间间隔由专用硬件看门狗芯片的选取或该电路的设计相关，同时也要配合处理器N的程序运行情况。

对于处理器及充当该处理器外部看门狗的处理器及最外层专用硬件电路看门狗，其运行方式为：

1、第i+1个处理器做第i个处理器的外部看门狗，第i个处理器在各功能正常工作的状态下，通过对外I/O口给第i+1处理器发送喂狗信号，该喂狗信号可以是等间隔的正脉冲或者负脉冲，也可以是不等间隔的，具体时间有这两个处理器协调决定。

2、当喂狗信号按照两个处理器协商好的时间间隔发送到充当看门狗的第i+1个处理器相应的I/O口时，该处理器将接收到的信号进行编程处理，使其不给它的上一级处理器发送复位信号，这两个处理器在此时都正常工作，对外功能均正常。

3、当第i个处理器没有按照它与第i+1个处理器规定好的时间间隔给第i+1个处理器发送喂狗信号时，充当看门狗的第i+1个处理器就会按照它与第i个处理器协商好的时间发送复位信号给第i个处理器，使得第i个处理器复位。

4、第i个处理器复位以后，又回到了第1种情况。之后第i个处理器和第i+1个处理器在进行各自的判断并继续执行第2和第3种情况，以此方式使得整个***各处理器得到监控，并且是***各功能均正常运作。

需要注意的问题有以下几点：

1、处理器i和充当该处理器的处理器i+1之间只有两条通信线。一条为这两个处理器各自的一个I/O互连，用来由处理器i向处理器i+1发送喂狗信号；另一条是处理器i+1的I/O口与处理器i的复位引脚相连，用来由处理器i+1向处理器i发送复位信号。

2、处理器i和处理器i+1之间的通信，包括喂狗信号的发送与接收及复位信号的发送与接收，只与这两个处理器有关系，与***中其他的处理器没有任何关系。并且通信的时间间隔及时间长短是根据这两个处理器的程序运行情况和其自身的资源而具体设定的，与其他外界因素无关。

3、为了不影响其他处理器的工作，***中各处理器负责发送复位信号的I/O引脚在该处理器中的复位状态应设置为高电平输出。保证该引脚只受控于该处理器接收到的喂狗信号。

Claims (1)

1.一种看门狗电路的实现喂狗信号的传送方法，所述的看门狗电路包括核心处理器和n+1个处理器；第一个处理器为核心处理器，以两条通信线与下一级处理器相联接；最后一级处理器以两条通信线与看门狗芯片连接；核心处理器与看门狗芯片之间的n个处理器两两之间，采用两条通信线相联接；所述两条通信线其中的一条为这两个处理器各自的一个I/O互连，另一条是处理器i+1的I/O口与处理器i的复位引脚相连；所述各处理器负责发送复位信号的I/O引脚在该处理器中的复位状态设置为高电平输出；其特征在于如下：

当第i个处理器在各功能正常工作的状态下，按照两个处理器协调的喂狗信号的时间，通过对外I/O口给第i+1个处理器发送喂狗信号；第i+1个处理器接收信号后，不给它的上一级处理器发送复位信号，这两个处理器在此时都正常工作，对外功能均正常；

当第i个处理器在各功能正常工作的状态下，没有按照两个处理器协调的喂狗信号的时间，通过对外I/O口给第i+1个处理器发送喂狗信号；第i+1个处理器按照与第i个处理器协商好的时间发送复位信号给处理器i，使得处理器i复位；

所述喂狗信号是正脉冲或者负脉冲；所述喂狗信号的脉冲为等间隔或不等间隔；所述喂狗信号的脉冲时间根据相邻的两个处理器协调决定。