STWD100xP 看門狗在嵌入式系統硬件抗EMC技術的應用

圖1中1腳WD0:看門狗溢出后輸出,漏級開路門使用時須接上拉電阻;2腳GND:接地;3腳EN:集成電路使能信號,低電平有效最低保持時間1μs;4腳WDI:時鐘信號輸入端(0.2~0.8)Vcc,上升沿定時器置數并啟動;5腳Vcc:電源,2.7~5.5V。
5.2 STWD100的硬件設計
5.2.1 STWD100與51嵌入式系統連接原理圖
STWD100同51單片機系統連接如圖2所示。

該系統中嵌入式系統復位信號共有3種、上電復位、按鍵復位和看門狗定時器溢出復位。STDW100初始化設置有2種方式:
(1)當系統上電、使能信號EN=0,STWD100xY看門狗啟動定時,定時周期為3.4 ms,在3.4 ms內WDO輸出高電平,程序必須在3.4 ms內送入喂狗指令否則系統認為程序跑飛,WDO輸出低電平系統自動復位,如圖2所示。
(2)當WDI輸入上升沿時看門狗定時器啟動,啟動后WDO保持原有高電平直到定時器3.4 ms后溢出WDO翻轉,WDO輸出低電平系統自動復位如圖2所示。
5.2.2 STWD100的軟件設計
根據STWD100時序原理,當系統上電初始化設置使能信號EN=0,WD0=1啟動看門狗,程序在3.4 ms定時周期內喂狗防止系統死機或程序跑飛,如在3.4 ms內系統未檢測到喂狗指令,WDO輸出低電平系統自動復位,具體程序如下:

5.3 STWD100實驗結果
STWD100技術比較成熟,基本不會出現由STWD100自身技術原因和缺陷帶來的不穩定,關鍵是用戶掌握好軟件看門狗喂狗的時間和時序,喂狗時間過短系統效率不高,喂狗時間過長容易導致系統重啟。STWD100xP時序圖如圖3所示。實驗結果證明在幾乎不占用CPU資源的情況下,系統加上STWD100硬件看門狗后,系統工作穩定度提高很多幾乎沒有出現死機和程序跑飛的情況,有效防止了系統干擾提高了系統穩定性和可靠性。

6 結語
在有交流接觸器、繼電器、電機控制的程控噴泉控制系統中,加STWD100硬件看門狗,系統連續開關50次運行正常;連續工作12 h并不間斷外加電機、焊機干擾,系統無死機、程序跑飛等異常情況出現,工作穩定可靠,解決了由繼電器、交流接觸器等器件動作時帶來的干擾,引起CPU誤動和死機等不穩定現象。在實際中應注意掌握好喂狗時間間隔,一般在1~2 ms效果最佳。STWD100硬件看門狗在不占用CPU資源的情況下,系統工作穩定度和可靠性提高到100%,可廣泛用于繼電器、接觸器等具有較強干擾控制系統。
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