原创简析单片机“看门狗”的应用(zz)

 2008-1-9 17:06  4635 5 5 分类: MCU/ 嵌入式

随着单片机技术的发展和制造工艺的日臻成熟，单片机的应用领域不断拓宽，但是，由于单片机自身的抗干扰能力较差，

特别是在一些条件比较恶劣，噪声大的场合，常常会出现单片机因受外界干扰而导致死机的现象，造成系统不能正常工作

。设置“看门狗”就是防止单片机死机、提高单片机系统抗干扰性的一种重要途径。

下面简要介绍常用的看门狗技术及具体的实现方法，从提高看门狗工作可靠性的角度，分析常用看门狗方案的优缺点，

以及在使用中应该注意的问题。

软件看门狗

是利用单片机片内的定时器/计数器单元作为看门狗, 在单片机程序中适当地插入“喂狗”指令，当程序运行出现异常

或进入死循环时，利用软件将程序计数器赋予初始值, 强制性地使程序重新开始运行。

1、首先在初始化程序中设置好定时器/计数器的方式控制寄存器(TMOD)和定时时间的初值，并开中断。

2、根据定时器的定时时间，在主程序中按一定的间隔插入复位定时器的指令，即插入“喂狗”指令，两条“喂狗”指

令间的时间间隔（可由系统时钟和指令周期计算出来）应小于定时时间，否则看门狗将发生误动作。

3、在定时器的中断服务程序中设置一条无条件转移指令，将程序计数器转移到初始化程序的PC入口。

以 MCS-51系列单片机为例，晶振频率为12MHZ，定时器 0 工作在方式1，定时时间为20MS，则定时器 0 的初值应设为

TH0=#0B1H，TL0=#0E0H，具体程序段如下。

      ORG 0000H
      AJMP MAIN
      ORG 000BH
      LJMP TOP
MAIN: MOV SP,#60H
      MOV PSW,#00H
      MOV IE,#00H
      MOV IP,#00H
      MOV TMOD,#01H
      LCALL DOG
      ...

DOG: MOV TH0,#01BH
      MOV TL0,#0E0H
      SETB TR0 ; 重置定时器 T0 的初值并启动, 即“喂狗”
      RET

TOP: POP ACC
      POP ACC
      CLR A
      PUSH ACC
      PUSH ACC
      RETI

程序说明：当程序正常运行时，定时器T0不会发生溢出；而程序运行异常时，定时器T0超时溢出,进入中断矢量地址

000BH，执行“LJMP TOP”指令，程序进入TOP中，执行完TOP程序后就将0000H送入PC，从而实现软件复位。

软件看门狗的最大特点是无需外加硬件电路，经济性好。当然，这种方式要占用定时器。

单片机自代看门狗

AT89S52本身具有看门狗寄存器WDTRST（地址为0A6H的SFR），当看门狗激活后，用户必须向WDTRST依次写入01EH和

0E1H喂狗来避免WDT溢出。喂狗子程序DOG如下：

DOG: MOV 0A6H,#01EH
MOV 0A6H,#0E1H
RET

由于看门狗使用的是CPU的晶振。因此在晶振停振的时候看门狗也无效。另外这种看门狗的时间是固定的，无法更改。

当晶振为12M时每16MS需喂狗一次。实际应用时发现时间太短，当程序工作量很大时“喂狗”的地方就很多。容易造成某程

序段中死循环，因此可靠性不是很高。

硬件看门狗

硬件看门狗是指一些集成化的专用看门狗电路，它实际上是一个特殊的定时器，当定时时间到时，发出溢出脉冲。从实