采用看门狗与上电复位的功能保持系统完整性

“看门狗”技术在单片机应用系统中的应用[摘要] 在单片机应用系统中，系统往往受到外界干扰而影响工作可靠性。

“看门狗”是提高系统可靠性的非常重要的技术，因为它既可以由硬件实现，又可以由软件实现。

本文主要从硬件看门狗和软件看门狗两个方面阐明其工作原理并给出应用实例。

[关键词] 单片机应用系统；硬件看门狗；软件看门狗[Abstract] This paper introduces MCU application system can acquire noises from environment an d influnce it’s reliability during the practical work, the methods to involve noises can from hardware and software 。

Watch-dog is a importent technology in system reliability，because it can be achived from not only hadware but also software.It priefly explains the watch-dog’s principle and application through hardware watch-dog and software watch-dog and gives some examples in practical application.[Keywords] MCU application system hardware watch-dog software watch-dog1．概述单片机应用系统是由单片机系统配以相应的软件组成的用于完成某种控制功能的系统。

在实际工作中，单片机应用系统会受到外界干扰而影响其可靠性，减小干扰提高可靠性在单片机应用系统中十分重要，相应的措施有硬件措施和软件措施，因为看门狗既可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，所以它是解决系统抗干扰的非常重要的技术。

智能校园安全监控系统的研究作者：郭永麒来源：《科教导刊·电子版》2020年第06期摘要近年来，校园安全事件的频繁出现，使我国对校园安全防护工作愈发重视，智能化技术的应用，为校园安全监控提供了可靠的技术途径。

本文便对智能校园安全监控系统开展深入的研究，该系统不仅具备防盗报警、事件报警等功能，还能够进行远程教学与紧急求助，校园管理人员可利用计算机网络来实现对整个校园环境安全的实时监控。

关键词智能校园校园安全监控系统中图分类号：TP311.52 文献标识码：A0引言随着人们对校园安全的日益关注，将智能化技术引入到校园中已成为未来发展趋势，智能校园也在此背景下逐渐形成。

通过智能化技术的应用，以此设计出智能校园安全监控系统，能够在很大程度上保障学生在学校中的人身安全，防止突发性安全事件的发生，为此，以下便对智能校园安全监控系统进行相应的分析。

1智能校园安全监控系统分析一般而言，智能校园安全监控系统包括三个组成部分，即局域网、网络终端与监控中心，以下便对这三个部分进行逐一分析。

1.1局域网在智能校园安全监控系统中，其局域网的组建结构为星型网络，其网络层次包括系统中心、区域中心与网络终端。

其中各种网络设备、路由器、通信设备、服务器等均安装在系统中心。

该系统以不同区域为划分依据来对区域中心进行设置，如教师办公室、教室等，此外在设置区域中心时还要对设施重要性、不同地理位置出现安全事件的概率等进行综合考虑。

系统中心利用光纤和各个区域中心进行连接，而各个区域中心则连接到对应的网络终端，管理人员可通过终端控制器来对网络终端进行控制。

1.2网络终端网络终端主要被设置于各个教室以及办公室，其通过控制器来进行控制。

网络终端中安装了各种类型的传感器、紧急求助器以及报警器，大量的网络终端属于校园安全监控系统中的底层，其同时也是对校园安全信息进行获取以及执行各种指令的重要设施。

网络终端可实现对校园環境的安全监测，并且其还利用硬件接口及软件连接到教学系统之中，以确保安全监控信息能够与教学进行共享，当校园出现安全事件时，网络终端会将安全事件信息自动显示到各个区域中心以及系统中心的显示屏上，以确保学校能够做出迅速应对。

上电复位与看门狗信号复位的不同处理过程由于程序跑飞很可能会造成一些随机破坏事件，对某些系统而言，希望尽可能从断点处恢复运行，因此，有必要妥善解决跑飞的程序回复后的处理。

单片机应用系统上电时，上电复位电路会使得单片机处于复位状态，这一般称为冷启动，这种情况下，单片机处于复位状态表现为：(1) 程序计数器PC的值为0000H。

(2) I／O口(P0、P1、P2、P3(1))为FFH状态，即准双向I／O口的输入状态。

(3) 堆栈指示器SP=07H，即堆栈底为片内RAM的07H单元。

(4) 除上述状态外，所有特殊功能寄存器SFR的有效位均为0。

(5) 上电复位时，由于是重新供电，RAM在断电时数据丢失，上电复位后为随机数。

单片机应用系统的程序跑飞时，看门狗产生复位信号，也会使得单片机处于复位状态，这一般称为热启动，这种情况下，单片机处于复位状态表现为：(1) 程序计数器PC的值为0000H。

(2)I／O口(P0、P1、P2、P3)为FFH状态，即准双向I／O口的输入状态。

(3)堆栈指示器SP=07H，即堆栈底为片内RAM的07H单元。

(4)除上述状态外，所有特殊功能寄存器SFR的有效位均为0。

(5)复位信号使得单片机处于复位状态时，片内RAM中的数据不受影响。

比较上面两种单片机复位方式可知，上电复位与信号复位不同之处是第(5)点，这正是我们区分两种单片机复位方式的根据。

具体方法是设置上电复位标志，例如，片内RAM的7EH单元和7FH单元分别为(7EH)=18H且(7FH)=81H时表示已完成上电复位。

上面两种单片机复位方式都使得程序从0000H入口。

然而，上电复位后要进行系统的完全初始化，而程序跑飞回复后往往要求保留一些过程参数，不允许重新初始化，而且还要对一些关键参数进行检查与修复。

因此，要根据不同情况进行不同的初始化处理。

图2是上电复位与程序跑飞回复初始化处理框图。

0000H 是MCU的复位人口，程序启动后，首先判断是上电复位(冷启动)，还是程序跑飞回复(热启动)。

复位电路的作用及基本的复位方式复位电路的作用在上电或复位过程中，控制CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止CPU发出错误的指令、执行错误操作，也可以提高电磁兼容性能。

无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。

而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。

许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。

数字电路刚通电时都需要进行复位，复位的功能是将单片机里的重新开始，主要防止程序混乱，也就是跑飞、或者死机等现象，目的是使系统进入初始状态，以便随时接受各种指令进行工作，CPU的复位可靠性决定着产品系统的稳定性，因此在电路当中，发生任何一种复位后，系统程序将从重新开始执行，系统寄存器也都将恢复为默认值。

下面总结几种CPU复位方式。

1、上电复位上电复位就是直接给产品上电，上电复位与低压LVR操作有联系，电源上电的过程是逐渐上升的曲线过程，这个过程不是瞬间的完成的，一上电时候系统进行初始化，此时振荡器开始工作并提供系统时钟，系统正常工作2、看门狗复位看门狗定时器CPU内部系统，它是一个自振式的RC振荡定时器，与外围电路无关，也与CPU主时钟无关，只要开启看门狗功能也能保持计时，该溢出时候也会溢出，并产生复位3、LVR低压复位每个CPU都有一个复位电压，这个电压很低，有1.8V、2.5V等，当系统由于受到外界的影响导致输入电压过低，当低至复位电压时候系统自动复位，当然，前提是系统要打开LVR功能，有时候也叫掉电复位。

diangon如图，当LVR＜工作电压＜VDD 时候，比如在V1时候工作是正常的，当VSS＜工作电压＜LVR时候，系统有可能出错，比如在V2时候，也就是我们常说的死区，这个状态不确定。

4、外围电路复位如果系统内部不能正常复位或者软件复位无效的时候，可以依靠外部硬件复位。

单片机原理及应用期末考试复习汇总1、单片机是将微处理器、一定容量的 RAM 和ROM以及 I/O 口、定时器等电路集成在一块芯片上而构成的微型计算机。

2、单片机89C51片内集成了 4 KB的FLASH ROM，共有 5 个中断源。

3、两位十六进制数最多可以表示 256 个存储单元。

4、89C51是以下哪个公司的产品？（ C ）参看P3A、INTELB、AMDC、ATMELD、PHILIPS5、在89C51中，只有当EA引脚接高电平时，CPU才访问片内的Flash ROM。

6、是非题：当89C51的EA引脚接低电平时，CPU只能访问片外ROM，而不管片内是否有程序存储器。

T7、是非题：当89C51的EA引脚接高电平时，CPU只能访问片内的4KB空间。

F8、当CPU访问片外的存储器时，其低八位地址由 P0 口提供，高八位地址由 P2 口提供，8位数据由 P0 口提供。

9、在I/O口中， P0 口在接LED时，必须提供上拉电阻，P3 口具有第二功能。

10、是非题：MCS-51系列单片机直接读端口和读端口锁存器的结果永远是相同的。

F11、是非题：是读端口还是读锁存器是用指令来区别的。

T12、是非题：在89C51的片内RAM区中，位地址和部分字节地址是冲突的。

F13、是非题：中断的矢量地址位于RAM区中。

F14、MCS-51系列单片机是属于（ B ）体系结构。

A、冯诺依曼B、普林斯顿C、哈佛D、图灵15、89C51具有 64 KB的字节寻址能力。

16、是非题：在89C51中，当CPU访问片内、外ROM区时用MOVC指令，访问片外RAM区时用MOVX 指令，访问片内RAM区时用MOV指令。

T17、在89C51中，片内RAM分为地址为 00H~7FH 的真正RAM区，和地址为80H~FFH的特殊功能寄存器(SFR) 区两个部分。

18、在89C51中，通用寄存器区共分为 4 组，每组 8 个工作寄存器，当CPU复位时，第 0 组寄存器为当前的工作寄存器。

基于单片机的出租车计价器的设计学生姓名：朱如秋学号: 070404350169 班级: 07机电一体化指导教师：程曦职称：助教学校：江苏城市职业学院张家港办学点目录摘要 (1)第1章方案选择与论证 (2)1.1 出租车计价器的发展概况 (2)1。

2 出租车计价器的发展阶段 (2)1。

3 功能简介 (3)1。

4方案论证 (3)第2章硬件电路设计 (5)第3章软件设计 (10)3。

1 程序模块 (10)3.2 程序流程图 (11)3。

3 测试方法与仪器 (13)3。

4 测试数据及测试结果分析 (13)第4章新型产品的未来 (15)第5章总结 (16)第6章参考文件和附录 (17)6。

1 参考文献 (17)6。

2 电路原理图 (18)致谢 (20)基于单片机的出租车计价器的设计朱如秋内容摘要：本电路以P89C58 单片机为中心、采用A44E 霍尔传感器测距，实现对出租车里程统计,并进行计价。

采用看门狗电路MAX813L实现上电复位、手动复位和监视电压功能，时钟芯片DS1302在系统掉电的时保存单价、里程、车轮长度等信息和显示时间，人机界面采用液晶显示，为减小功耗可将液晶屏背光灯设为手动可调。

并采用炜煌A6热敏打印机打印基本信息。

本电路设计的计价器不但能实现计价功能，而且还能根据白天、黑夜自动调整计价模式，中途等待处理以及为避免一些作弊行为设计的防作弊功能.经检测本设计基本实现了设计要求的基本和发挥部分，同时还有一定的创新。

关键字:计价器 ;霍尔传感器；掉电保护；防作弊技术指标：1、主控制器：系列单片机P89C582、以P89C58 单片机为中心、采用A44E 霍尔传感器测距，实现对出租车里程统计，并进行计价。

采用看门狗电路MAX813L实现上电复位、手动复位和监视电压功能,时钟芯片DS1302在系统掉电的时保存单价、里程、车轮长度等信息和显示时间，人机界面采用液晶显示，为减小功耗可将液晶屏背光灯设为手动可调。

看门狗芯⽚MAX708的⼯作原理及数据保护系统设计MAX708是⼀种微处理器电源监控和看门狗芯⽚，可同时输出⾼电平有效和低电平有效的复位信号。

复位信号可由VCC电压、⼿动复位输⼊，或由独⽴的⽐较器触发。

域值为1.25 V、⽤于电源失效或低电源警告的独⽴⽐较器可⽤于监视第2个电源信号，为处理器提供电压跌落的预警功能。

这⼀功能是为器件发出复位信号前的正常关机、向操作者发送警报或电源切换及数据保护⽽考虑的。

MAX708提供有3种复位域值电平可供选择，这3种域值为：2.63 V、2.93 V、3.08 V。

同时提供⼿动复位输⼊信号，在VCC=1 V时能提供有效的RESET复位信号。

MAX708内部由上电⽐较器、复位信号发⽣器、反相器以及失电⽐较器组成。

它们的引脚及功能分别说明如下。

引脚1：MR，⼿动复位输⼊。

当MR输⼈信号低于0.8 V时，产⽣复位脉冲信号输出。

当MR输⼊低电平时，会有250µA的内部拉出电流，该拉出电流可以驱动连接在MR端的TTL或CMOS逻辑门，也可以由开关短路到地。

⼀般在MR输⼊的⼿动复位信号由开关或逻辑门产⽣，这时，⼿动开关应接到地，或逻辑门应输出低电平。

所以，MAX708内部拉出电流会作为外部逻辑门的灌⼊电流，或开关短路到地的电流。

引脚2：VCC，+5 V电源。

引脚3：GND，信号地。

引脚4：PFI，电源电压下降监视输⼊端。

当PFI端输⼊低于1.25 V时，就会使PFO端输出低电平。

如果PFI端不⽤时，把其接到GND或VCC端。

引脚5：PFO，电源电压下降监视输出端。

当PFI端输⼊低于1.25 V时，就会使PFO端输出低电平，同时接收灌⼊电流，其他状态PFO输出⾼电平。

引脚6：空脚，不⽤。

引脚7：RESET，低电平复位输出脉冲端，脉冲宽度为200 ms。

如果电源VCC低于复位门槛4.65 V时，则保持输出低电平⽽不是脉冲。

接通VCC时，由于VCC从0→5V，故会产⽣200 ms的复位脉冲输出。

RJGT102V3.11数据手册武汉瑞纳捷半导体有限公司—Wuhan Runjet Semiconductor Co.Ltd特性高性能防复制加密芯片提供看门狗定时器和对外复位功能SHA-256加密认证提供用于写入用户自定义的EEPROM单元遵循标准I²C总线协议可锁定的64位用户ID号2.97V～3.63V的工作电压可以对密钥和每个数据存储区单独加写保护独立看门狗定时器，溢出周期用户可自定义POR（Power On Reset）上电复位延迟时间由厂家编程支持低功耗模式应用汽车导航，车载DVD，汽车定位，汽车监控，行车记录仪 手机，通信模块，路由器，对讲机监控设备，IP Camera，NVR/DVR订购信息型号功能封装引脚RJGT102WDP8看门狗复位、加密保护SOP-8LRJGT102P8加密保护SOP-8LRJGT102WDT6看门狗复位、加密保护SOT23-6LRJGT102T6加密保护SOT23-6L目录特性 (2)应用 (2)订购信息 (3)1.简介 (7)1.1特性 (7)1.1.1安全性 (7)1.1.2存储器 (7)1.1.3外部设备特性 (7)1.1.4特殊功能 (7)1.1.5工作电压 (7)1.1.6封装 (7)1.2RJGT102架构图 (8)1.3引脚配置 (8)1.3.1SOP-8L引脚配置 (8)1.3.2SOT23-6L引脚配置 (9)2.EEPROM和寄存器 (10)2.1数据存储区 (10)2.2密钥存储区 (10)2.3控制存储区 (10)2.4其他寄存器定义 (11)3.I/O端口 (13)3.1ESD保护电路 (13)3.2I/O类型 (13)3.2.1时钟输入端口（SCL） (13)3.2.2双向端口（SDA） (14)3.3SDA和SCL I/O级特性 (14)4.I²C接口 (16)4.1I²C总线总体特征 (16)4.2低功耗待机模式 (16)4.3I²C总线位传输 (16)4.3.1起始位与停止位 (16)4.3.2数据有效性 (17)4.4I²C数据传输 (17)4.4.1I²C字节格式 (17)4.4.2应答 (18)4.5时钟的同步 (18)4.6I²C总线寻址 (19)4.6.17位地址格式 (19)4.6.27位地址寻址 (19)4.7数据传输 (20)4.8I²C总线特性 (20)5.初始化 (22)5.1初始化波形 (22)6.UID的使用 (23)6.1UID使用特点 (23)6.2寄存器的具体使用 (23)7.加密认证 (24)7.1SHA-256认证 (24)7.2SHA-256输入与输出格式 (24)8.上电复位设计 (25)8.1WDOG工作模式 (25)8.2复位管脚输出 (25)8.3功能描述 (25)8.3.1看门狗定时器 (25)8.3.2复位输出 (25)8.3.3寄存器描述 (26)9.操作命令 (28)9.1初始化命令 (28)9.2主机认证命令 (28)9.3更新密钥命令 (28)9.4读/写命令 (29)10.认证方案 (30)10.1认证方案流程 (30)10.2认证方案一 (31)10.3认证方案二 (32)10.4认证方案三 (33)11.电气特性 (34)11.1最大额定参数 (34)11.2推荐工作条件 (34)11.3DC特性 (34)11.4模拟IP参数 (35)12.封装尺寸 (36)12.1SOP-8L (36)12.2SOT23-6L (37)1.简介RJGT102在单个芯片内集成了176Byte的EEPROM，128Byte寄存器页，8Byte密钥，8Byte 的用户ID/Serial Number，和16Byte的控制信息。

单片机系统中复位电路的可靠性分析与设计首先，在分析复位电路可靠性之前，有必要了解复位电路的基本原理。

复位电路的主要功能是在系统通电或特定条件发生时将单片机的复位引脚拉低一段时间，使单片机按照预定的状态重新启动，从而保证系统正常运行。

常见的复位电路包括普通复位电路、功率上复位电路、看门狗复位电路等。

复位电路可靠性的分析主要从以下几个方面入手：1.电源稳定性：复位电路的工作依赖于电源的稳定性。

如果电源波动较大，可能会导致复位信号不稳定，引起系统复位异常。

因此，建议在设计中增加稳压电路、滤波电路等措施，确保电源的稳定性和纹波小。

2.噪声干扰：单片机工作环境中存在各种噪声，如电磁干扰、射频干扰等，这些干扰可能导致复位电路误触发或失效。

为了解决这一问题，可以采用屏蔽措施、使用滤波电路或选择抗干扰能力较强的电路器件等。

3.瞬态故障：在系统工作过程中，可能会出现瞬态故障，例如电源电压的瞬间下降、电流的瞬间增加等，这些瞬态故障可能会导致单片机复位异常。

为了提高复位电路的可靠性，可以选择具有快速响应速度的复位电路器件，以及增加滤波电路等。

4.可靠性设计：在复位电路的设计中，还需要考虑电路的可靠性和容错性。

可以采用多级复位电路设计、冗余复位电路设计等方式，以提高系统的容错能力。

在设计复位电路时，需要根据具体应用场景的需求，选择合适的复位电路方案和元器件。

例如，在高可靠性要求场景下，可以选择使用看门狗复位电路，它可以根据系统的状态监测，自动产生复位信号；在对复位速度有较高要求的场景下，可以采用功率上复位电路，它可以在电源波动瞬间产生复位信号。

综上所述，单片机系统中复位电路的可靠性对整个系统的正常运行起着至关重要的作用。

在设计中，需要考虑电源稳定性、噪声干扰、瞬态故障等因素，并采取相应的设计措施，以提高复位电路的可靠性。

此外，根据具体应用场景的需求选择合适的复位电路方案和元器件也是提高可靠性的重要手段。