KR100731506B1 - 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러와 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

마이컴의 비정상적인 동작이 수행되는 경우 안전하게 시스템의 구동을 제어할 수 있도록 한 외치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러 및 그 제어 방법이 개시되어 있다. 본 발명에 따르면, 시스템을 구동하기 위한 마이컴을 구비된 마이크로 컨트롤러에 있어서, 상기 마이컴의 외치독 신호를 전송하는 신호전송부와, 외부로부터 공급되는 인에이블 신호에 따라 동작되며 상기 신호 전송부의 출력 신호를 기초로 상기 마이컴의 정상을 판정하고 판정 결과에 따라 상기 시스템의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 와치독 회로와, 상기 와치독 회로의 제어 신호 또는 상기 마이컴의 제어 신호에 따라 상기 시스템을 구동하기 위한 구동 신호를 발생하는 제어부와, 상기 제어부의 구동 신호에 따라 상기 시스템을 동작시키는 구동부를 포함하고, 상기 마이컴의 비정상적인 동작 수행됨이 감지될 때 상기 하드웨어 와치독 회로의 제어 신호에 따라 시스템이 구동되고, 더불어 상기 마이컴의 정상 상태가 감지될 때 상기 마이컴의 제어 신호에 따라 시스템이 구동되므로 시스템의 안정성을 확보하게 된다.

마이컴, 와치독

Description

와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러와 그 제어 방법{MICRO CONTROLLER HAVING WATCHDOG CIRCUIT AND CONTROLLING METHOD THEREFOR }

도 1은 종래 하드웨어적으로 처리되는 와치독을 설명하기 위한 그래프이며,

도 2는 본 발명에 따른 구성도이고,

도 3은 도 2의 동작 상태를 설명하기 위한 플로우챠트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 마이크로 컨트롤러 11 : 마이컴

13 : 충방전 회로 15 : 와치독 회로

17 : 제어부 19 : 구동부

본 발명은 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 마이컴이 비정상적으로 동작될 때 와치독 회로의 제어 신호에 따라 시스템의 구동을 제어하도록 하는 마이크로 컨트롤러 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 마이크로 컨트롤러를 사용하는 시스템에서는 시스템의 안정성을 확보하기 위해 다수 종의 모니터링 기능을 갖고 있으며, 이러한 모니터링 기능 중에는 시스템의 지속적인 동작 상태가 정상적인가를 판단하기 위한 와치독(Watchdog) 기능이 내장되어 있다.

상기 마이크로 컨트롤러에 내장되어 있는 와치독 기능은 하드웨어로 구성되어 있으며, 디지털 또는 아날로그의 회로로 이루어져 있다. 또한, 마이컴으로 와치독 기능을 수행하는 마이크로 컨트롤러는 일측의 마이컴으로부터 출력되는 와치독 신호를 타측의 레귤레이터에서 검출토록 한 후, 상기 타측의 레귤레이터의 검출 결과에 기초하여 상기 일측의 마이컴을 초기화 시키는 것이다.

이와 같은 마이컴이 구비된 와치독 기능의 하드웨어가 아날로그일 경우를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 하드웨어로 구성된(하드웨어 와치독 회로 또는 레귤레이터) 시스템에서의 와치독의 기능을 실행하기 위한 장치를 보인 도이다. 상기 도면을 참조하면, 상기 마이컴(1)에서 와치독 신호를 생성하고 별도의 레귤레이터(3)에서 상기 생성된 와치독 신호를 검출할 경우, 상기 레귤레이터(3)는 이 마이컴(3)의 정상적인 동작 상태를 와치독 신호에 의해 판단한다. 즉, 상기 마이컴(3)이 정상적으로 동작할 경우에는 와치독 신호(WD)가 일정 구간동안 규칙적으로 생성된다.

이 때, 상기 레귤레이터(3)는 상기 와치독 신호(WD)에 따라 규칙적인 톱니파 신호를 생성하는데, 이는 레귤레이터(3)의 내부에 하드웨어로 구성된 충방전 회로에 의한 것으로 방전 그래프의 반전 형태로 출력하고 있다. 따라서 하드웨어 와치독 회로은 충전 그래프를 형성하다가 이 마이컴으로부터의 와치독 신호(WD)가 입력 될 때, 방전하는 것으로, 마이컴의 와치독 신호(WD)와 하드웨어 와치독 회로의 충전 그래프의 주기는 동일하다.

또한, 상기 레귤레이터(3)의 방전 주기는 이 마이컴의 와치독 신호(WD)와 동일하므로, 상기 마이컴(1)으로부터의 와치독 신호(WD)가 입력되지 않을 경우에는 하드웨어 와치독 회로의 지속적인 충전으로 인해 충전 전압이 상승하고 있다. 상기 레귤레이터(3)는 피크 전압을 검출토록 하고, 이때 와치독 신호(WD)가 늦게 출력되거나 없을 경우에는, 레귤레이터(3)의 충전 전압이 늦어져 소정 시간을 넘어서게 되고, 이 때 레귤레이터(3)는 이 마이컴(1)의 동작 상태가 정상이 아님을 판단한다.

상기 레귤레이터(3)의 판단 결과는 마이컴(1)을 리셋시키기 위한 리셋 신호를 출력하며, 상기 마이컴(1)은 상기 리셋 신호에 의거 시스템을 초기화 한다. 초기화된 마이컴(1)은 일정 시간(와치독 신호의 주기 이내)이 경과된 후, 전원부(5)로부터 공급되는 전원을 온시킨 후 시스템을 구동시키는 구동부(7)를 재정비하게 된다.

한편, 상기 마이컴(1)으로부터 와치독 신호(WD)가 입력되지 않을 경우, 상기 레귤레이터(3)의 피크 전압에 주기적으로 도달하게 되며, 이는 레귤레이터(3)가 주기적인 리셋 신호를 생성토록 하는 것으로, 주기적인 리셋 신호의 생성으로 인해 상기 마이컴(1)은 주기적으로 시스템을 초기화 한다.

이와 같은 동작하는 마이컴(1)의 데이터 입출력이 안정되지 못해 이 마이컴(1)으로부터 제어되는 주변 기기를 포함한 시스템의 안정성을 극히 저하시키며, 자 동자의 운행 중 이와 같은 마이컴(1)이 동작되면, 사고 발생 빈도가 상승되는 문제점이 종종 발생하게 되었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 마이컴의 주변 기기에 대한 안정성을 확보할 수 있도록 마이컴의 비정상적으로 동작될 때 와치독 신호를 출력함과 동시에 출력된 와치독 신호에 따라 마이컴의 주변 기기를 동작토록 하는 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러는,

시스템을 구동하기 위한 제어 신호를 발생하는 마이컴을 구비된 마이크로 컨트롤러에 있어서,

상기 마이컴의 와치독 신호를 전송하는 신호 전송부와,

외부로부터 공급되는 인에이블 신호에 따라 동작되며 상기 신호 전송부의 출력 신호를 기초로 상기 마이컴의 정상을 판정하고, 판정 결과에 따라 상기 시스템의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 와치독 회로와,

상기 와치독 회로의 제어 신호 또는 상기 마이컴의 제어 신호에 따라 상기 시스템을 구동하기 위한 구동 신호를 발생하는 제어부와,

상기 제어부의 구동 신호에 따라 상기 시스템을 동작시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 와치독 회로는, 외부로부터 공급되는 인에이블 신호에 따라 동작되며, 상기 마이컴의 비 정상적인 동작 수행 시 시스템을 구동시키기 위한 제어 신호를 출력하고, 상기 마이컴이 정상적인 동작 수행 시 상기 제어 신호의 출력을 정지시킨 후 상기 마이컴의 제어 신호에 따라 시스템을 구동시키도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 와치독 회로의 제어 신호와 마이컴의 제어 신호를 리곱하여 제어 신호를 출력하는 앤드 게이트로 구비되는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 제어부는, 상기 와치독 회로의 제어 신호와 마이컴의 제어 신호를 논리합하여 제어 신호를 출력하는 오아 게이트로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 관점에 따른 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러의 제어 방법은,

마이컴의 동작 상태에 따라 시스템을 동작시키기 위한 제어 신호를 발생하여 시스템에 공급하는 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러의 제어 방법에 있어서,

a) 외부로부터 공급되는 인에이블 신호에 따라 상기 와치독 회로를 동작시키는 단계;

b) 상기 와치독 회로에서 상기 마이컴으로부터 공급되는 와치독 신호를 기초로 상기 마이컴의 정상 또는 비정상 동작인 지를 체크하여 상기 마이컴의 비정상 동작인 경우 상기 와치독 회로의 제어 신호를 출력하는 단계;

c) 상기 와치독 회로의 제어 신호를 통해 상기 시스템이 동작되는 단계

d) 상기 b) 단계를 통해 상기 마이컴의 정상 동작인 경우 상기 와치독 회로의 제어 신호의 출력을 정지시키고, 상기 마이컴의 제어 신호를 상기 시스템에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 마이컴의 비정상적인 동작 수행됨이 감지될 때 상기 와치독 회로의 제어 신호에 따라 시스템이 구동되고, 더불어 상기 마이컴의 정상 상태가 감지될 때 상기 마이컴의 제어 신호에 따라 시스템이 구동되므로 마이컴의 불안정한 동작으로 인해 저하된 시스템의 안정성을 확보하는 효과를 얻는다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 구성도이다. 도 3은 본 발명의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 참조 도면에 따른 구성은, 마이컴(11), 신호전송부(13), 와치독 회로(15), 제어부(17), 및 구동부(19)로 설계된다.

상기 신호전송부(13)는 마이컴(11)의 와치독 신호를 상기 와치독 회로(15)에 전송하기 위한 캐패시터 소자를 포함하는 충방전 회로로 사용되며, 상기 와치독 회로(15)는 외부로부터 공급되는 인에이블 신호(En)에 따라 초기 동작되며, 상기 신호 전송부(13)로부터 공급되는 와치독 신호(WD)에 따라 마이컴(11)의 정상 상태를 판정하고 판정 결과에 따라 시스템을 동작시키는 제어 신호(DS)를 제어부(17)를 통해 구동부(19)로 제공하여 시스템을 동작시킨다. 즉, 판정 결과가 마이컴(11)이 정상으로 동작하는 경우 상기 제어 신호(DS)가 출력되지 않으므로 상기 마이컴(11)의 제어신호를 기초하여 시스템이 구동된다. 여기서, 상기 마이컴(11)의 제어 신호와 와치독 회로(15)의 제어 신호는 동일한 신호이다.

한편, 상기 판정 결과가 마이컴(11)이 비 정상으로 동작하는 경우 상기 제어 신호(DS)가 제어부(17)를 통해 구동부(19)를 제공되므로 상기 제어 신호(DS)를 기초로 시스템이 동작된다.

여기서, 상기 제어부(17)는 사용자의 설계에 따라 마이컴(11)의 제어 신호와 와치독 회로(15)의 제어 신호(DS) 중 하나 이상의 신호가 입력될 때 시스템을 동작시키는 구동 신호를 상기 구동부로 공급하는 오아 게이트로 구비되거나, 마이컴(11)의 제어 신호와 와치독 회로(15)의 제어 신호(DS)가 모두 입력될 때 시스템을 동작시키는 구동 신호를 상기 구동부로 공급하는 앤드 게이트로 구비될 수도 있다.

마이크로 컨트롤러에 전원단(미도시됨)에 전원이 공급된 후 상기 마이컴(11)에 공급되고(단계 101), 상기 마이컴(11)은 시스템을 구동하기 위한 제어 신호 및 와치독 신호(WD)를 발생하며(단계 103), 이 제어신호는 제어부(17)를 통해 구동부(19)에 공급되어 시스템을 구동시킨다(단계 105).

이때 외부로부터 공급되는 인에이블 신호(En)가 와치독 회로(15)에 공급되어 이 와치독 회로(15)는 상기 인에이블 신호(En)에 의거 동작한다.

한편, 상기 마이컴(11)으로부터 공급되는 와치독 신호(WD)는 충방전 회로(13)를 통해 충방전된 후 와치독 회로(15)로 공급되고, 와치독 회로(15)는 충방전 회로(13)의 출력 신호에 따라 마이컴(11)의 동작 상태를 판정하고, 판정 결과에 따라 상기 마이컴(11)의 비정상 동작 수행 시 구동부를 동작시킨다.

즉, 상기 신호전송부(13)를 통해 공급된 와치독 신호(WD)를 수신한 와치독 회로(15)는 이 수신된 와치독 신호를 기초로 마이컴(11)의 동작 상태를 판정하고( 단계 107), 판정 결과 마이컴(11)이 정상 동작인 지를 체크하며(단계 109), 정상 동작인 경우 상기 단계(103)로 진행한다.

상기 단계(109)를 통해 마이컴(11)이 비정상적으로 동작 수행하는 경우 상기 와치독 회로(15)는 시스템의 구동을 유지시키기 위한 제어 신호(DS)를 출력하고(단계 113), 이 제어 신호(DS)는 제어부(17)를 통해 구동부(19)에 공급되며, 구동부(19)는 이 제어 신호(DS)에 따라 계속 작동된다.

상기의 과정은 마이크로 컨트롤러의 전원 공급이 정지될 때 까지 반복 실행된다.

이상 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러 및 그 제어 방법은, 상기 마이컴의 비정상적인 동작 수행됨이 감지될 때 상기 와치독 회로의 제어 신호에 따라 시스템이 구동되고, 더불어 상기 마이컴의 정상 상태가 감지될 때 상기 마이컴의 제어 신호에 따라 시스템이 구동되므로 마이컴의 불안정한 동작으로 인해 저하된 시스템의 안정성을 확보하는 효과를 얻는다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 와치독 제어 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (5)

1. 시스템을 구동하기 위한 제어 신호를 발생하는 마이컴을 구비된 마이크로 컨트롤러에 있어서,

   상기 마이컴의 와치독 신호를 전송하는 신호 전송부와,

   외부로부터 공급되는 인에이블 신호에 따라 동작되며 상기 신호 전송부의 출력 신호를 기초로 상기 마이컴의 정상을 판정하고, 판정 결과에 따라 상기 시스템의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 와치독 회로와,

   상기 와치독 회로의 제어 신호 또는 상기 마이컴의 제어 신호에 따라 상기 시스템을 구동하기 위한 구동 신호를 발생하는 제어부와,

   상기 제어부의 구동 신호에 따라 상기 시스템을 동작시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러.
2. 제1항에 있어서, 상기 와치독 회로는, 외부로부터 공급되는 인에이블 신호에 따라 동작되며, 상기 마이컴의 비 정상적인 동작 수행 시 시스템을 구동시키기 위한 제어 신호를 출력하고, 상기 마이컴이 정상적인 동작 수행 시 상기 제어 신호의 출력을 정지시킨 후 상기 마이컴의 제어 신호에 따라 시스템을 구동하는 것을 특징으로 하는 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 와치독 회로의 제어 신호와 마이컴의 제어 신호를 논리곱하여 구동 신호를 출력하는 앤드 게이트로 구비되는 것을 특징으로 하는 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러.
4. 제2항에 있어서, 상기 와치독 회로의 제어 신호와 마이컴의 제어 신호를 논리합하여 구동 신호를 출력하는 오아 게이트로 구비되는 것을 특징으로 하는 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러.
5. 마이컴의 동작 상태에 따라 시스템을 동작시키기 위한 제어 신호를 발생하여 시스템에 공급하는 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러의 제어 방법에 있어서,

   a) 외부로부터 공급되는 인에이블 신호에 따라 상기 와치독 회로를 동작시키는 단계;

   b) 상기 와치독 회로에서 상기 마이컴으로부터 공급되는 와치독 신호를 기초로 상기 마이컴의 정상 또는 비정상 동작인 지를 체크하여 상기 마이컴의 비정상 동작인 경우 상기 와치독 회로의 제어 신호를 출력하는 단계;

   c) 상기 와치독 회로의 제어 신호를 통해 상기 시스템이 동작되는 단계

   d) 상기 b) 단계를 통해 상기 마이컴의 정상 동작인 경우 상기 와치독 회로의 제어 신호의 출력을 정지시키고, 상기 마이컴의 제어 신호를 상기 시스템에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 와치독 회로를 가지는 마이크로 컨트롤러의 제어 방법.

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