高壓看門狗定時器如何提高車載系統安全性

MAX16997/MAX16998時序

上電后，當RESETIN引腳電壓(VRESETIN)高于上電復位門限(VPON)時，RESET將在復位時間(tRESET)內持續保持低電平，隨后便為高電平。同時，看門狗定時器開始計時(tWP)。如果在規定的開放時間窗口(tOW)內沒有產生WDI觸發信號，RESET將被再次置為低電平，復位?C。如果在連續的三次觸發中，觸發信號均處于關閉窗口(tCW)或在看門狗周期(tWP)結束之后，ENABLE信號將被置低。如果在連續的三次看門狗觸發信號中，WDI觸發信號又重新回到開放的看門狗周期窗口內(tWDI)，ENABLE將重新回到高電平，系統切換到正常工作模式(圖3)。

圖3：MAX16998時序圖(窗式看門狗)。

看門狗超時與窗式看門狗

MAX16997/MAX16998A提供標準的看門狗超時周期，而MAX16998B/D則提供窗式看門狗功能(圖4)。根據實際應用對安全等級的要求選擇不同類型的器件，調整看門狗超時確保在看門狗定時周期內將定時器清零，否則器件將產生復位信號。由此，可以利用這些看門狗檢測程序運行的失效狀態，例如，程序運行過緩或者是數字時鐘(例如，晶振產生的時鐘)速率降低；而窗式看門狗則需確保定時器在規定的時間窗口內將定時器清零，由此，它們可以檢測到一些額外的故障，例如，程序運行過快或時鐘過快，可以支持更高的安全等級。

圖4：MAX16998看門狗定時周期(窗式看門狗)。

圖4中的第三種情況說明了在規定的時間窗口內觸發WDI的情況；第1種情況則是錯誤地觸發了WDI，信號過早地觸發WDI從而產生故障指示，導致故障發生的原因是程序運行過快或振蕩器時鐘頻率加快；第2種情況也是錯處觸發WDI的一種表現——看門狗觸發信號輸出延時過大，表明程序運行過緩或振蕩器時鐘頻率變慢。

本文小結

故障容限和汽車安全性成為汽車電子設計的關鍵因素，為了提高汽車工作效率，改善舒適度并降低風險，需要高效管理系統的各個單元：硬件、軟件、傳感器、受動裝置和操作單元。高壓看門狗定時器(如：MAX16997/MAX16998)為達到這一目標起到了關鍵作用。