看门狗是什么东西啊？

你们知道什么是硬件看门狗吗?跟着我一起学习什么是硬件看门狗吧。

硬件看门狗介绍

看门狗，又叫watchdog timer，主要用来监控、管理CPU的运行状态，并对处于异常状态中的CPU进行复位 *** 作，使其能重新工作。

看门狗可分为硬件看门狗和软件看门狗两种。

硬件看门狗的主体是一个定时电路，并由被监控CPU提供周期性“喂狗”信号，对定时器清零(俗称“清狗”)。CPU正常工作时，由于能定时“清狗”，看门狗内的定时器不会溢出。当CPU出现故障，则不能继续提供“清狗”信号，使得看门狗内定时器不断累加而溢出，从而触发一个复位信号对CPU进行复位，使CPU重新工作。

软件看门狗原理上一样，只是将硬件电路上的定时器用处理器的内部定时器代替，这样可以简化硬件电路设计，但在可靠性方面不如硬件定时器，比如系统内部定时器自身发生故障就无法检测到。当然也有通过双定时器相互监视，这不仅加大系统开销，也不能解决全部问题，比如中断系统故障导致定时器中断失效。

看门狗本身不是用来解决系统出现的问题，在调试过程中发现的故障应该要查改设计本身的错误。加入看门狗目的是对一些程序潜在错误和恶劣环境干扰等因素导致系统死机而在无人干预情况下自动恢复系统正常工作状态。看门狗也不能完全避免故障造成的损失，毕竟从发现故障到系统复位恢复正常这段时间内是不能正常工作的。同时一些系统也需要复位前保护现场数据，重启后恢复现场数据，这可能也需要一笔软硬件的开销。

1).MR#：Manual-Reset，手动复位输入信号，低电平有效，当此管脚的输入电平低于0.6V时，会触发Reset#管脚输出一个复位信号，此管脚内部有 70uA 上拉电流。如要不使用此管脚，需要将此管脚接到VCC或者悬空，不可接地

2).VCC：芯片工作电压，接5V或3.3V

3).GND：芯片参考地，直接与单板GND相连

4).PFI：Power-Fail Comparator Input，电压监控输入管脚，当此管脚的输入电压低于1.25V时，FPO#及Reset#会输出低电平信号

5).PFO#：Power-Fail Output，电压监控输出管脚，当PFI的输入电平低于1.25V时，输出低电平，不使用此管脚时可将其悬空

6).WDI：Watchdog Input，清狗信号输入，WDI遇到一个上升沿/下降沿，内部看门狗定时器都将清0。WDI的输入信号超过1.6S不发生跳变时，看门狗内部定时器将会溢出并触发WDO#输出低电平

7).WDO#：Watchdog Output，看门狗输出，WDI超过1.6S不发生跳变时，WDO#将输出低电平，另外，VCC低于1.25V时也会触发WDO#输出低电平

8).RESET#：复位信号输出，低电平有效，低电平宽度为200ms，Reset#信号只会被VCC或MR#触发，WDO#有效时不会触发Reset#，除非将WDO#接到RESET#上。

虽然MAX706与ADM706芯片在封装上相互兼容，但两者还是存在一些差异，具体如下：

1).MAX706R是商业级器件，工作温度范围为：0-70 oC，而ADM706R是工业级器件，工作温度范围为：-40-85 oC，所以大家在选型的时候，一定要产品的工作环境是否对温度有要求

2).MAX706R的最小复位脉冲宽度为140ms，ADM706R的最小脉冲宽度为160ms

3).ADM706R的WDI管脚若悬空处于高阻状态时会禁止芯片工作，所以设计时，需要将WDI管脚通过4.7K电阻上拉到VCC。而MAX706不能被禁止，一上电就开始工作，所以WDI不需要上拉

4).ADM706R的PFO#信号不但会被PFI信号触发，同时也会被MR#信号触发，当MR#出现负电平时，会触发PFO#输出10KHz方波并保持，但MAX706的PFO#仅仅和输入PFI有关，不会受MR#管脚电平的影响

5).当MR#出现低电平时，对于MAX706芯片，WDO#将先于RESET#跳变，而ADM706却相反，WDO#后于RESET#跳变。

为了使硬件看门狗更可靠，使用起来更灵活，当今主流的设计方式都是看门狗芯片配合逻辑器件(CPLD)来使用。

此时，看门狗有三种清狗方式：

1).正常工作时，CPU输出WDI信号清狗

2).CPU关闭看门狗(不输出WDI信号)，由CPLD输出WDI清狗信号，此方法不推荐使用，容易出问题，有的设计规范中是严禁CPU关闭看门狗的

3).CPU挂死后，CPLD主动输出WDI清狗信号一段时间，如果CPU仍未恢复正常，则不再继续清狗，等待看门狗芯片内部定时器溢出后输出复位信号对CPU进行复位。

在CPU上电启动期间内，是不能输出WDI信号去清狗的，而外部硬件看门狗是一上电就开始工作的，CPU的启动时间一般在一两分钟，而看门狗的定时器只有1.6s，超过这个时间不清狗就会输出复位信号对CPU进行复位，如果这样的话，CPU就会每隔1.6s重启一次，不能正常工作，如何规避这种问题的?

在实际设计中是这样做的，如下图所示，在CPU上电启动的这段时间内，利用系统时钟信号CLK清狗，等CPU启动完成后，SWITCH自动将清狗信号切换成WDI。定时器和切换开关(SWITCH)是用逻辑模拟的，定时器的溢出时间可设(一般比CPU启动时间稍长一点点)，等CPU启动完成后，定时器也随之溢出，并产生溢出信号，SWITCH接收到此溢出信号后，立即采取动作，将清狗信号从系统时钟切换到WDI。

在由单片机构成的微型计算机系统中,由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞,而陷入死循环,程序的正常运行被打断,由单片机控制的系统无法继续工作,会造成整个系统的陷入停滞状态,发生不可预料的后果,所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑,便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片,俗称"看门狗"(watchdog)\x0d\x0a看门狗电路的应用，使单片机可以在无人状态下实现连续工作,其工作原理是:看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连,该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平),这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时,写看门狗引脚的程序便不能被执行,这个时候,看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号,便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使单片机发生复位,即程序从程序存储器的起始位置开始执行,这样便实现了单片机的自动复位.\x0d\x0a看门狗,又叫watchdogtimer,是一个定时器电路,一般有一个输入,叫喂狗(kickingthedogorservicethedog),一个输出到MCU的RST端,MCU正常工作的时候,每隔一端时间输出一个信号到喂狗端,给WDT清零,如果超过规定的时间不喂狗,(一般在程序跑飞时),WDT定时超过,就回给出一个复位信号到MCU,是MCU复位.防止MCU死机.看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞。\x0d\x0a工作原理：在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位。所以在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。\x0d\x0a硬件看门狗是利用了一个定时器，来监控主程序的运行，也就是说在主程序的运行过程中，我们要在定时时间到之前对定时器进行复位如果出现死循环，或者说PC指针不能回来。那么定时时间到后就会使单片机复位。常用的WDT芯片如MAX813,5045,IMP813等,价格4~10元不等.\x0d\x0a软件看门狗技术的原理和这差不多，只不过是用软件的方法实现，我们还是以51系列来讲，我们知道在51单片机中有两个定时器，我们就可以用这两个定时器来对主程序的运行进行监控。我们可以对T0设定一定的定时时间，当产生定时中断的时候对一个变量进行赋值，而这个变量在主程序运行的开始已经有了一个初值，在这里我们要设定的定时值要小于主程序的运行时间，这样在主程序的尾部对变量的值进行判断，如果值发生了预期的变化，就说明T0中断正常，如果没有发生变化则使程序复位。对于T1我们用来监控主程序的运行，我们给T1设定一定的定时时间，在主程序中对其进行复位，如果不能在一定的时间里对其进行复位，T1的定时中断就会使单片机复位。在这里T1的定时时间要设的大于主程序的运行时间，给主程序留有一定的的裕量。而T1的中断正常与否我们再由T0定时中断子程序来监视。这样就够成了一个循环，T0监视T1，T1监视主程序，主程序又来监视T0，从而保证系统的稳定运行。\x0d\x0a51系列有专门的看门狗定时器,对系统频率进行分频计数,定时器溢出时,将引起复位.看门狗可设定溢出率,也可单独用来作为定时器使用.\x0d\x0a凌阳61的看门狗比较单一，一个是时间单一，第二是功能在实际的使用中只需在循环当中加入清狗的指令就OK了。\x0d\x0aC8051Fxxx单片机内部也有一个21位的使用系统时钟的定时器，该定时器检测对其控制寄存器的两次特定写 *** 作的时间间隔。如果这个时间间隔超过了编程的极限值，将产生一个WDT复位。\x0d\x0a--------------------------------------------------------------------------------\x0d\x0a看门狗使用注意：大多数51系列单片机都有看门狗,当看门狗没有被定时清零时,将引起复位。这可防止程序跑飞。设计者必须清楚看门狗的溢出时间以决定在合适的时候，清看门狗。清看门狗也不能太过频繁否则会造成资源浪费。程序正常运行时，软件每隔一定的时间(小于定时器的溢出周期)给定时器置数，即可预防溢出中断而引起的误复位。\x0d\x0a看门狗运用：看门狗是恢复系统的正常运行及有效的监视管理器（具有锁定光驱，锁定任何指定程序的作用，可用在家庭中防止小孩无节制地玩游戏、上网、看录像）等具有很好的应用价值.\x0d\x0a系统软件"看门狗"的设计思路：\x0d\x0a1.看门狗定时器T0的设置。在初始化程序块中设置T0的工作方式，并开启中断和计数功能。系统Fosc=12MHz，T0为16位计数器，最大计数值为(2的16次方)-1=65535，T0输入计数频率是．Fosc/12，溢出周期为(65535+1)／1=65536(μs)。\x0d\x0a2.计算主控程序循环一次的耗时。考虑系统各功能模块及其循环次数，本系统主控制程序的运行时间约为16．6ms。系统设置"看门狗"定时器T0定时30ms(T0的初值为65536-30000=35536)。主控程序的每次循环都将刷新T0的初值。如程序进入"死循环"而T0的初值在30ms内未被刷新，这时"看门狗"定时器T0将溢出并申请中断。\x0d\x0a3.设计T0溢出所对应的中断服务程序。此子程序只须一条指令，即在T0对应的中断向量地址(000BH)写入"无条件转移"命令，把计算机拖回整个程序的第一行，对单片机重新进行初始化并获得正确的执行顺序\x0d\x0a看门狗也有对计算机危害之处。如果用看门狗软件加密并发送到环形网络内（如学校机房），将会造成每发送一次，两台电脑同时中毒一天，还会持续一周蔓延。如：运行速度超慢，桌面背景变换，画图软件要黑色出绿色等等。还会造成每台电脑少几个文件。

什么叫看门狗测试：看门狗分硬件看门狗和软件看门狗。硬件看门狗是利用一个定时器电路，其定时输出连接到电路的复位端，程序在一定时间范围内对定时器清零(俗称“喂狗”)，因此程序正常工作时，定时器总不能溢出，也就不能产生复位信号。如果程序出现故障，不在定时周期内复位看门狗，就使得看门狗定时器溢出产生复位信号并重启系统。软件看门狗原理上一样，只是将硬件电路上的定时器用处理器的内部定时器代替，这样可以简化硬件电路设计，但在可靠性方面不如硬件定时器，比如系统内部定时器自身发生故障就无法检测到。当然也有通过双定时器相互监视，这不仅加大系统开销，也不能解决全部问题，比如中断系统故障导致定时器中断失效。 看门狗本身不是用来解决系统出现的问题，在调试过程中发现的故障应该要查改设计本身的错误。加入看门狗目的是对一些程序潜在错误和恶劣环境干扰等因素导致系统死机而在无人干预情况下自动恢复系统正常工作状态。看门狗也不能完全避免故障造成的损失，毕竟从发现故障到系统复位恢复正常这段时间内怠工。同时一些系统也需要复位前保护现场数据，重启后恢复现场数据，这可能也需要一笔软硬件的开销。

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