文档介绍：Ξ
№. 4 陕西科技大学学报 Aug. 2004
·90· JOURNAL OF SHAANXI UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLO GY Vol. 22
文章编号:1000 - 5811(2004) 04 - 0090 - 03
单片机软件喂狗方式和硬件喂狗方式的比较
周强,王孟效
(陕西科技大学电气与电子工程学院,陕西咸阳 712081)
摘要:根据 51 系列单片机的性能特点,介绍了在实践中通常使用的单片机外接看门狗的两
种方法———硬件喂狗方式和软件喂狗方式,并对两种方式的适用范围和可靠性进行了详细的
分析和比较。
关键词:抗干扰;看门狗;喂狗信号
中图分类号: TP368. 1 文献标识码:A
Ξ
1 抗干扰与看门狗
近年来,随着单片机技术的发展,越来越多的单片机成为测控系统的核心被应用于生产中。但是,在
测控系统的现场常常存在着电磁干扰、静电干扰、放电和浪涌噪声等多种形式的干扰,这些干扰可能会造
成检测仪表的工作点漂移,引起测量信号在传输的过程中拟合噪声信号。干扰对单片机的主要危害有:
(1) 造成程序计数器 PC 受扰跳变,转去执行一些无意义的、错误的或是死循环的程序段,使单片机发生程
序跑飞或死机。(2) 造成片内 RAM 区域的数据被修改或被随机乱码所覆盖。(3) CPU 受扰发出了错误的
逻辑命令,引起输出口上驱动的设备误动作,有时甚至造成器件的损坏。(4) 使个别关键的特殊功能寄存
器(SFR) 中的内容被修改,引起单片机工作失常。例如,当单片机响应外部中断请求进入中断服务子程序
时,我们通常会使用软件方式将中断允许寄存器 IE 中的 EX0 或 EX1 清零,以屏蔽后继的外部中断。但干
扰可能使 EX0 或 EX1 重新置位,造成 CPU 响应后继中断请求,进入新的中断服务子程序从而出现中断嵌
套,如果这种嵌套由于干扰影响而持续下去,就会造成用于保护段点的栈区向上无限延伸而覆盖 RAM
区,引起单片机工作不正常。
为了使测控系统能够长期可靠的运行,经常采用隔离、屏蔽、接地以及计算机浮空等抗干扰措施来减
小干扰对微机系统的影响。尽管如此,干扰所造成的影响很难完全消除掉,计算机依然可能受到干扰而进
入不正常的工作状态,这时必须使用一种程序监视技术,即看门狗技术。
看门狗技术是一种常用的抗干扰措施,和其它抗干扰技术相比它采用的是一种亡羊补牢的办法,即只
在其它抗干扰方法失效后采用的一种补救方法。看门狗的基本功能是这样的:在计算机运行时,独立于
CPU 之外的看门狗通过检测计算机的状态信号,监视微机的运行,一旦发现 CPU 的运行不正常(出现程
序跑飞、死循环等情况) ,它就会发出复位信号,强制计算机重新启动。目前,随着电子技术的发展,看门狗
除了具有基本功能外,还可以完成电源监测、后备电源切换、数据保存等功能。
看门狗要实现对 CPU 的监控,必须通过两根信号线和 CPU 联系,如图
1 ,一根是由 CPU 发出的喂狗信号线,另一根是由看门狗发出的复位信号线,
通过前者 CPU 将自身正常工作的状态指示信号传递给看门狗。处在监视状
态的看门狗如果能够在一定的时间内(如 1. 6 秒) 收到有效的喂