CN106374896B - 断电复位*** - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种断电复位***，包括复位信号发生单元、复位信号延时单元，以及电源开关单元，所述复位信号发生单元与所述复位信号延时单元相连接，所述复位信号发生单元根据***状态发生复位信号，并将所述复位信号输入至复位信号延时单元，所述复位信号延时单元与所述电源开关单元相连接，所述复位信号延时单元将复位信号延时后输入至电源开关单元，所述电源开关单元根据所述复位信号实现***的断电和上电复位。本发明通过设置复位信号延时单元实现***断电再上电从而实现***复位，有效的增加了***的稳定性，避免***在重启时出现异常。
Description
技术领域
本发明涉及保护电路技术领域，尤其是涉及一种应用于交换机的断电复位***。
背景技术
传统的交换机复位方案是提供给CPU和交换芯片一定的复位延时，在芯片初始化之前给芯片一定的时间用于电源和时钟的准备，一般时间为200ms左右，这个时间通过专用的复位芯片提供，复位电路工作原理简单，只需给***一个一定时间的延时脉冲即可，CPU和交换芯片在复位管脚上得到延时脉冲即可实现***的复位。
看门狗型复位电路主要利用CPU正常工作时，定时复位计数器，使得计数器的值不超过某一设定的值，当CPU不能正常工作时，由于计数器不能被复位，因此其计数会超过某一值，从而产生复位脉冲，使得CPU恢复正常工作状态，此复位电路的可靠性主要取决于软件设计，即将定时向复位电路发出脉冲的程序放在何处是最优的设计，一般的，将此段程序放在定时器中断服务子程序中；然而，有时通过这种设计仍然会引起程序走飞或工作不正常，原因主要是：当程序"走飞"发生时，定时器初始化以及开中断之后的话，这种走飞情况就有可能不能由看门狗复位电路校正回来，因为定时器中断一直在产生，即使程序不正常，看门狗也能被正常复位。
通过定时器加预设的设计方法，即在初始化时压入堆栈一个地址，在此地址内执行的是一条关中断和一条死循环语句，在所有不被程序代码占用的地址尽可能地用子程序返回指令RET代替，这样，当程序走飞后，其进入陷阱的可能性将大大增加。而一旦进入陷阱，定时器停止工作并且关闭中断，从而使看门狗复位电路会产生一个复位脉冲将CPU复位。当然，这种技术用于实时性较强的控制或处理软件中有一定的困难，这种延时复位方式可能在发生复位的时候因为外界干扰等原因出现CPU或者交换芯片***复位无法正常启动的问题，有时也会因为某个芯片对于电气特性的特殊要求，也会出现复位不充分。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种断电复位***，能够通过***断电再上电的方式实现***复位。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种断电复位***，包括复位信号发生单元、复位信号延时单元，以及电源开关单元，所述复位信号发生单元与所述复位信号延时单元相连接，所述复位信号发生单元根据***状态发生复位信号，并将所述复位信号输入至复位信号延时单元，所述复位信号延时单元与所述电源开关单元相连接，所述复位信号延时单元将复位信号延时后输入至电源开关单元，所述电源开关单元根据所述复位信号实现***的断电和上电复位。
优选地，所述复位信号发生单元包括双极结型晶体管开关电路，以及与双极结型晶体管开关电路相连接的第一负载，双极结型晶体管开关电路包括复位指令输入端、复位信号输出端、双极结型晶体管。
优选地，所述复位指令输入端与可擦除可编辑逻辑器件相连接，所述可擦除可编辑逻辑器件给出的一个复位指令，所述复位指令由软件触发。
优选地，所述复位信号延时单元包括延时器件，以及与延时器件相连接的第二负载，所述延时器件能够根据***复位特性需求调节复位信号的延时时间。
优选地，所述第二负载包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二电容，以及第三电容，所述延时器件包括八个引脚，第一引脚接地，第二引脚与所述复位信号输出端相连接，第三引脚输出复位信号至电源开关单元，第四引脚通过第四电阻连接至工作电源，第五引脚通过第二电容接地。
优选地，所述第三电容通过串联连接的第六电阻和第七电阻与工作电源连接，第三电容的一端与第六电阻的一端相连接，且所述第三电容的相对端接地，延时器件的第六引脚通过第五电阻连接至第三电容与第六电阻之间，第七引脚连接至且连接至第三电容与第六电阻之间。
优选地，所述电源开关单元包括升压器件、与升压器件相连接的第四电容和第五电容、大功率MOS管，以及与大功率MOS管相连接的复数电容，所述升压器件与大功率MOS管相连接，控制大功率MOS管的导通和截止。
优选地，所述升压器件包括五个引脚，第一引脚与所述第四电容的一端共同连接至工作电源，所述第四电容的相对端接地，第四引脚与第四电容的接地端之间连接有第五电容。
优选地，所述升压器件的第四引脚与大功率MOS管的栅极相连接，第五引脚与延时器件的第三引脚相连接，输入延时后的复位信号。
本发明的有益效果是：
本发明所述的断电复位***，通过设置复位信号延时单元2实现***断电再上电从而实现***复位，有效的增加了***的稳定性，避免***在重启时出现异常。
附图说明
图1是本发明的***框图示意图；
图2是本发明的复位信号发生单元电路图示意图；
图3是本发明的复位信号延时单元电路图示意图；
图4是本发明的电源开关单元中的升压器件电路图示意图；
图5是本发明的电源开关电源中的大功率MOS管电路图示意图。
附图标记：1、复位信号发生单元，2、复位信号延时单元，3、电源开关单元，11、双极结型晶体管开关电路，111、复位指令输入端，112、复位信号输出端，113、双极结型晶体管，114、第一电阻，115、第二电阻，116、第一电源，12、第一负载，121、第三电阻，122、第一电容，21、延时器件，22、第四电阻，23、第五电阻，24、第六电阻，25、第七电阻，26、第二电容，27、第三电容，31、升压器件，32、第四电容，33、第五电容，34、大功率MOS管，4、第八电阻。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所述的断电复位***，主要应用于交换机***中，增加交换机的稳定性，本实施例中，以基于盛科网络的交换芯片CTC5160为核心的交换机为例进行详细的说明。
结合图1所示，本发明所揭示的断电复位***，包括复位信号发生单元1、复位信号延时单元2，以及电源开关单元3，所述复位信号发生单元1与所述复位信号延时单元2相连接，所述复位信号发生单元1产生复位信号，并将所述复位信号输入至复位信号延时单元2，所述复位信号延时单元2与所述电源开关单元3相连接，所述复位信号延时单元2将复位信号延时后输入至电源开关单元3，所述电源开关单元3根据复位信号实现***的上电和断电，通过设置一定的延时时间再向电源开关单元3发送复位信号，能够使交换***有一定的缓冲时间，从而避免上电时序发生混乱导致交换***无法正常工作。
具体的，如图2所示，复位信号发生单元1包括BJT(Bipolar JunctionTransistor，双极结型晶体管)开关电路、以及与BJT开关电路相连接的第一负载12，具体的，所述BJT开关电路包括复位指令输入端111、复位信号输出端112、BJT、第一电阻114、第二电阻115、以及第一电源116，其中，BJT为NPN型硅管，所述第一电阻114的一端与BJT的基极相连接，相对端为复位指令输入端111，所述BJT的发射极接地，所述第二电阻115的一端与第一电源116相连接，相对端与BJT的集电极相连接，并与复位信号输出端112相连接，所述复位指令输入端与可擦除可编辑逻辑器件(图未示)相连接，所述可擦除可编辑逻辑器件给出的一个复位指令，所述复位指令由软件触发。
所述第一负载12为并联连接在复位指令输入端111的第三电阻121和第一电容122，具体的，所述第三电阻121与第一电容122，以及第一电阻114的一端共同连接在双极结型晶体管113的基极上，并且所述第三电阻121和第一电容122的相对端与BJT的发射极共同接地，所述第一电阻114，以及第一电容122用于调节输入电压，所述第二电阻115用于调节输出电压，其中，BJT为NPN型硅管，当输入低电平时，BJT的发射结为零偏(VBE＝0)，集电结为反向偏置(VBC＜0)，只有很小的电流流经PN结，BJT工作在截止状态，因此输出至复位信号延时单元2中的电压为高电平，当输入为高电平时，也即发出复位指令时，BJT导通，BJT工作在饱和状态，因此输出至复位信号延时单元2中的电压为低电平，优选地，本实施例中，所述三级管的型号为CMPT3904-LF，第一电阻114的阻值、第一电容122的容量，以及第二电阻115、第三电阻121，可以根据实际工作需求进行调整。
当交换机***出现异常时，***会发出复位指令，***异常情况通常包括***跑飞、板卡温度过高、主芯片过温，以及***风扇异常等等，复位指令输入至复位信号发生单元1中，使得NPN型硅管导通，即双极结型晶体管开关电路11工作，使输出电压降低，产生复位信号输入至复位信号延时单元2中。
更进一步地，如图3所示，复位信号延时单元22包括延时器件21，以及与延时器件21相连接的第二负载，所述第二负载包括第四电阻222、第五电阻23、第六电阻24、第七电阻25、第二电容26，以及第三电容27。本实施例中，所述延时器件21选自美国国家半导体公司的LMC555CM延时芯片，所述LMC555CM延时芯片能够通过外部与之相连接的电容、电阻的大小调节延时时间，所述LMC555CM延时芯片共8个引脚，其中，第一引脚为接地引脚(Ground)，第二引脚为触发引脚(Trigger)，第三引脚为输出引脚(Output)，第四引脚为重置引脚(Reset)，第五引脚为控制电压引脚(Control Voltage)，第六引脚为临界引脚(Threshold)，第七引脚为放电引脚(Discharge)，第八引脚为电源引脚(Vcc)。
具体的，第一引脚接地，第二引脚与复位信号产生单元的复位信号输出端112相连接，所述复位信号输出端112与第二引脚之间还设有第八电阻4，进一步降低输入至复位信号延时单元2中的电压，从而触发延时动作，第三引脚在延时时间内持续输出电压至电源开关单元3，从而控制电源开关单元3对交换***进行上电复位，第四引脚通过第四电阻22连接至工作电源，当第四引脚的电压小于0.4V时，第三引脚输出为低电位，并且第七引脚对地短路，第五引脚与第二电容26的一端相连，并且第二电容26的相对端接地；第三电容27记为C，第三电容27通过串联连接的第六电阻24和第七电阻25与工作电源连接，第三电容27的一端与第六电阻24的一端相连接，且所述第三电容27的相对端接地，延时器件21的第六引脚通过第五电阻23连接至第三电容27与第六电阻24之间，第七引脚连接至且连接至第三电容27与第六电阻24之间，其中，第六电阻24记为R1，第七电阻25记为R2，所述第六电阻24和第七电阻25，与第三电容27控制延时时间，具体的，T＝(R1+R2)*C，当延时时间达到的时候，第三引脚恢复到原来的电平状态，第八引脚外接工作电源，为提供LMC555CM提供工作电压，使其正常工作，第八引脚与外接的工作电源之间还并联有复数电容，用于调整第八引脚的电压。
具体的，复位信号发生单元1的复位信号输出端112与LMC555CM的第二引脚相连接，第二引脚下降沿触发，当复位信号发生时，使得第二引脚的输入电压下降，进一步触发，使得第三端口输出高电压，高电压延时一段时间后，持续输入至电压开关单元。
结合图4、图5所示，电源开关单元3是整个***断电和上电的核心，所述电源开关单元33包括升压器件31、与升压器件31相连接的第四电容3232和第五电容33、大功率MOS管34，以及与大功率MOS管34相连接的复数电容，所述升压器件31与大功率MOS管34相连接，控制大功率MOS管34的导通和截止，具体的，当复位信号延时单元2完成延时后，延时器件21的第三引脚(也即输出引脚)的输出状态转换，控制升压器件31，升压器件31则进一步通过控制大功率MOS管34的导通和截止来实现***的断电和上电，从而完成***复位。
具体的，所述升压器件31选自型号为HIP1020CKZ-T的升压器件31，其包括五个引脚，第一引脚为电源引脚(Vcc)，第二引脚为接地引脚(Ground)，第三引脚为低电位MOS管驱动引脚(LGate)，第四引脚为高电位MOS管驱动引脚(HGate)，第五引脚为使能引脚，本实施例中，第一引脚与所述第四电容32的一端共同连接至工作电源，所述第四电容32的相对端接地，第四引脚与第四电容32的接地端之间连接有第五电容33，使升压器件31能够正常工作，第二引脚接地，由于控制大功率MOS管34需要高电压，因此第三引脚不使用，第四引脚与大功率MOS管34的栅极相连接，用于控制大功率MOS管34的导通与截止，第五引脚与复位信号延时单元2的第三引脚(输出引脚)相连，第五引脚通过接收输出引脚输入的时序信号，控制第四引脚的输出，第四引脚能够输出0-22V电压，当大功率MOS管34的电压大于20v时，大功率MOS管34导通，从而实现为***上电，启动复位，当电压未达到预设值时，MOS管截止，***断电，延时一段时间后复位。
本发明所述的断电复位***通过设置延时，增加***稳定性，避免出现在重启时异常情况的发生。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种断电复位***，其特征在于，包括复位信号发生单元、复位信号延时单元，以及电源开关单元，所述复位信号发生单元与所述复位信号延时单元相连接，所述复位信号发生单元根据***状态发生复位信号，并将所述复位信号输入至复位信号延时单元，所述复位信号延时单元与所述电源开关单元相连接，所述复位信号延时单元将复位信号延时后输入至电源开关单元，所述电源开关单元根据所述复位信号实现***的断电和上电复位，所述电源开关单元包括升压器件、与升压器件相连接的第四电容和第五电容、大功率MOS管，以及与大功率MOS管相连接的复数电容，所述升压器件与大功率MOS管相连接，控制大功率MOS管的导通和截止。
2.根据权利要求1所述的断电复位***，其特征在于，所述复位信号发生单元包括双极结型晶体管开关电路，以及与双极结型晶体管开关电路相连接的第一负载，双极结型晶体管开关电路包括复位指令输入端、复位信号输出端、双极结型晶体管。
3.根据权利要求2所述的断电复位***，其特征在于，所述复位指令输入端与可擦除可编辑逻辑器件相连接，所述可擦除可编辑逻辑器件给出的一个复位指令，所述复位指令由软件触发。
4.根据权利要求2所述的断电复位***，其特征在于，所述复位信号延时单元包括延时器件，以及与延时器件相连接的第二负载，所述延时器件能够根据***复位特性需求调节复位信号的延时时间。
5.根据权利要求4所述的断电复位***，其特征在于，所述第二负载包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二电容，以及第三电容，所述延时器件包括八个引脚，第一引脚接地，第二引脚与所述复位信号输出端相连接，第三引脚输出复位信号至电源开关单元，第四引脚通过第四电阻连接至工作电源，第五引脚通过第二电容接地。
6.根据权利要求5所述的断电复位***，其特征在于，所述第三电容通过串联连接的第六电阻和第七电阻与工作电源连接，第三电容的一端与第六电阻的一端相连接，且所述第三电容的相对端接地，延时器件的第六引脚通过第五电阻连接至第三电容与第六电阻之间，第七引脚连接至第三电容与第六电阻之间。
7.根据权利要求1所述的断电复位***，其特征在于，所述升压器件包括五个引脚，第一引脚与所述第四电容的一端共同连接至工作电源，所述第四电容的相对端接地，第四引脚与第四电容的接地端之间连接有第五电容。
8.根据权利要求7所述的断电复位***，其特征在于，所述升压器件的第四引脚与大功率MOS管的栅极相连接，第五引脚与延时器件的第三引脚相连接，输入延时后的复位信号。
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