MAX/IMP系列微处理器监控芯片的一种新颖用法<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
谢清荣 , 余德彦 , 陈耀和
(中山大学物理系,广东 广州 510275)
摘要:以 IMP<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />813L为例,介绍了MAX/IMP系列微处理器监控芯片的一种新用法。
关健词:电源监控;看门狗定时器;复位
中图分类号:TP368.1 文献标识码:B 文章编号:1003-353X(2001)07-0035-02
1 引言
MAX705/706/813L(IMP公司亦有相应的系列芯片)等系列芯片是一种性价比高、简单易用、性能优良的微处理器芯片,它具有4种功能:①具有独立的看门狗定时器,如果看门狗输入(WDI) 在1。6秒内无变化,就会产生看门狗输出;②掉电或电源电压低于1.25V时,产生掉电输出;③上电时能自动产生200ms宽的复位脉冲;④具有人工复位功能,当人工复位端输入低电平时,产生复位信号输出。
下面 以 IMP813L为例详细介绍本方案的具体用法。
2 实际电路
电路的具体接法如图1。
3 原理说明
(1)看门狗电路输入端(WDI)接至P1.0,由P1.0提供喂狗信号。如果P1.O在1.6秒内无触发信号,则看门狗定时器溢出,其输出端(WDO)输出一低电平,此信号通过二极管D1接至手动复位端MR,从而产生复位信号,使系统复位,重新运行。
(2)当系统上电(Vcc加上并超过复位门限电压4.65V)引起系统正常复位;当系统下电或电源意外干扰,使得Vcc低于复位门限电压4.65V时,WDO端由高变为低电平,同时RST输出复位脉冲,系统复位。
(3)电源故障输入端(PFI)接到由R1,R2构成的分压电路。若分压结果使得咋VPFI< 1.25V,则IMP813L内部电源比较器输出端PFO呈低电平;一旦VPFI≥1.25V,PFO又呈高电平。因此适当选择R1和R2的分压比,可用于监测各种电压信号。本用法中亦用于监测系统电压Vcc,调节R1,R2值,使系统电压Vcc以4.9V为门限电压。即当Vcc≥4.9V时(此时VPFI≥1.25V), PFO呈高电平;当Vcc<4.9V 时(此时VPFI<1.25V),PFO呈低电平。为什么取4.9V为门限电压呢?实践表明当Vcc一旦低于4.9V左右时,此时稳压电压输出己出现较大的纹波,此纹波可以严重干扰系统的正常运行,如果当从Vcc低至4.9V~4.65V(系统复位门限电压)期间,系统不采取保护措施,则系统很不稳定,可能引起潜在的危险,比如重要数据的读写RAM出错等。此部分电路可以很好地监测Vcc受到瞬时干扰低于4.9V而又不低于4.65V时系统的完整保护,具体的保护原理如下:
a) 电源正常时,Vcc≥4.9V,此时PFO为高电平,并且微控制器置74HC74的PRE端为低,使其不被触发。
b) 当市电掉电或电源受到干扰,Vcc可能低于4.9V时,PFO变为低电平,此信号经二极管D2向微控制器申请中断。在中断服务程序中置74HC74PRE端为高,使其能被触发,同时置系统为冻结运行方式(节电控制寄存器PCON.0位置“l”),这时到CPU内部去的时钟信号被门控信号所封锁,CPU进入冻结状态,但内部时钟信号仍继续供给中断系统、定时器和串行口等,CPU的状态被完整地保存,如堆栈指针(SP)、程序计数器(PC)、程序状态字(PSW)、累加器(A)及所有其它寄存器均保持冻结前的状态,各端口引脚也保持冻结前的逻辑状态。
c) 干扰过后,Vcc返回正常,PFO返回高电平,PFO的上升沿触发74HC74,使其Q端变低电平,经二极管D3又向微控制器申请中断,从而结束冻结状态,系统从冻结状态前完整地执行。
d) 如果干扰太大,使Vcc骤跌至复位门限电压4.65V以下,则系统复位重新运行。
系统工作电压受到瞬间干扰是很常见的,尤其在工业现场中更是如此。本应用电路能够进一步完善电源监测,使系统不致于稍有干扰便被复位而重新运行程序。
(4)电路中提供手动复位功能,在图1中复位开关K被按下并松开,使MR端获得低电平,RST端输出复位信号,系统复位。
此电路通过测试,完全达到预期要求,效果良好,并己应用于本人的研究课题中。
(收 稿 日 期 :20010118 )
谢清荣 硕十研究生,当前研究方向为集成电路设计与应用。
余抽奋 硕士研究生,当前研究方向为集成电路设计与应用。
陈耀和 高级下程师,硕士生导师,当前研究方向为工业控制自动化。集成电路设计与应用。
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