有了看门狗就不会死机？
死机是指CPU的程序指针进入一个死循环,无法执行正常的程序流程。其外在表现常常是：正常功能丧失,按键无响应,显示凝固。单片机死机后,只有复全才能走出死循环,执行正常的程序流程。众所属知,克服死机的最有效手段是加看门狗(WatchDog)。
目前用得最广泛的看门狗实际上是一个特殊的定时器DogTimer。DogTimer按固定速率计时,计满预定时间就发出溢出脉冲使单片机复位。如果每次在DogTimer溢出前强行让DogTimer清零,就不会发出溢出脉冲。清零脉冲由CPU发出,在单片机程序中每隔一段语句放一个清DogTimer的语句--FeedDog语句,以保证程序正常运行时DogTimer不会溢出。一旦程序进入一个不含FeedDog语句的死循环,DogTimer将溢出,导致单片机复位,跳出这个死循环。本文称这种看门狗为典型看门狗,典型看门狗已被集成比,如MAX706、MAX791等[1];还有许多单片机本身集成了这种看门狗,如PIC16C57、MC68HC705等,
有一个错误观点：加了看门狗,单片机就不会死机。实际上,看门狗有时间会完全失效。当程序进入某个死循环,而这个死循环中又包含FeedDog语句,这时DogTimer始终不会溢出,单片机始终得不到复位信号,程序也就始终跳不出这个死循环。针对这一弊端,笔者设计了双对限看门狗和定时复位看门狗。
双时限看门狗有两个定时器;一个为短定时器,一个为长定时器。短定时器定时为T1,长定时器定时为T2,0
这样,当程序进入某个死循环,如果这个死循环包含短定时器FeedDog语句而不包含长定时器FeedDog语句,那么长定时顺终将溢出,使单片机复位。巧妙安排长定时器FeedDog语句的位置,可保证出现死机的概率根低。在水轮发电机组微机控制装置中的对比应用证明了这一点。
目前几乎所有的看门狗都是依赖于CPU(依赖于CPU FeedDog)。这可以比作：一个保险设备能否起到保险作用还依赖于被它保护的对象的行为。显然,依赖于CPU的看门狗是不能保证单片机在分之百不死机的。
在绝对不允许死机的装置中,笔者设计了一种完全不依赖于CPU的看门狗--定时复位看门狗。定时复位看门狗的主体也是一个定时器,到预定时间就发出溢出脉冲,此溢出脉冲使单片机强行复位。定时复位看门狗不需要CPU FeedDog。
简言之,定时复位看门狗就是定时地让单片机强行复位。这样,即使装置死机,其最大死机时间也不会大于定时器定时时间。显然,只要硬件完好,这种看门狗百分之百地保证了单片机不会长时间死机。在智能电表(包括IC卡电能表、复费率电能表、多功能电能表)中采用了定时复位看门狗,每1秒让CPU强行复位,迄今数十万电表运行了近五年,无一例死机报告。
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