[发明专利]一种不可逆的看门狗切换电路及其切换方法

说明书

本发明涉及一种不可逆的看门狗切换电路，包括：D触发器、或门、与门。一种不可逆的看门狗切换电路的切换方法，1、MCU开始正常启动工作；2、在/RST由低变高时，D触发器锁存输出Q＝D＝1，/Q＝0；3、/Q和时钟芯片的输出信号接到或门的输入上，MCU的喂狗信号经上拉电阻上拉到高电平，与门输出仍为时钟芯片的输出信号，对看门狗芯片进行喂狗；4、将MCU_IO拉低，D触发器的输出Q被强制置为0，则/Q＝1，经过或门与门，最后输出信号为MCU的喂狗信号LED_RUN。本发明喂狗信号切换不可逆，防止了系统跑飞无法复位的意外情况；电路简单，成本低廉。

技术领域

本发明属于由MCU构成的微型计算机技术领域，具体涉及一种不可逆的看门狗切换电路及其切换方法。

背景技术

在由MCU(微控制单元，Microcontroller Unit)构成的微型计算机系统中，由于MCU的工作常常会受到外界电磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱等意外情况，都会陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续正常工作，会造成整个系统陷入停滞状态，发生不可预料的结果。MCU按一个固定周期给看门狗芯片信号，当系统跑飞、就无法给出此信号，看门狗电路/芯片就将MCU进行复位，重新运行系统。

随着实际应用越来越复杂，MCU普遍采用操作系统来进行管理，而操作系统例如Linux等启动初始化的时间较长，启动的一段时间内系统无法提供一个喂狗信号给看门狗芯片。在一个典型的MCU系统中，启动时间里的喂狗信号一般都是由外部时钟芯片提供的一个周期信号。系统正常启动后，喂狗信号进行切换，由MCU来提供。

在此过程中，要求喂狗信号的切换过程不可逆，即喂狗信号从时钟芯片切换到MCU喂狗后，不能再切换回时钟芯片，否则就起不到看门狗芯片的作用。由于MCU存在跑飞的情况，即此切换过程要求即使MCU跑飞输出混乱的情况下，也不可逆。

目前主要的看门狗切换电路存在以下问题：1、喂狗切换电路过于复杂，成本过高，有些系统为了实现无缝切换，应用了CPLD等成本较高的方案；2、喂狗切换电路是可逆的，即将喂狗信号由时钟芯片提供的信号切换为MCU提供的信号后，仍有可能切换回时钟芯片信号，在系统混乱时、有较大概率发生这种情况，而此种情况下喂狗信号仍在继续，系统无法复位重启，看门狗芯片起不到作用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种常用MCU不可逆的看门狗切换电路及其切换方法，切换电路简单、成本低廉。本发明所采用的技术方案是利用D触发器、或门、与门来实现不可逆的电路切换功能。本发明所采用的技术方案如下：

一种不可逆的看门狗切换电路，包括：D触发器、或门、与门，所述的D触发器有6个管脚：预置/SD、清零端/RD、上跳沿触发CP、输入端D、输出端Q、反向输出端/Q，所述的或门有两个输入管脚A、B和一个输出管脚Y，所述的与门有两个输入管脚A’、B’和一个输出管脚Y’，/Q接到或门的输入端B上，或门的输出端Y接到与门的输入端B’上。

优选地，不可逆的看门狗切换电路还包括：/RST为MCU的复位管脚，MCU_IO为看门狗信号切换管脚，VCC为系统的供电电源，32.768K为MCU的时钟芯片的32.768KHz输出信号，LED_RUN为MCU系统自己产生的喂狗信号，WDI为看门狗芯片的喂狗信号接收管脚；MCU_IO接到D触发器的输入端D上和清零端/RD上，/RST接到D触发器的上跳沿触发CP上，VCC接到D触发器的预置/SD上，Q悬空，32.768KHz输出信号接到或门输入端A上，LED_RUN接到与门的输入端A’上，与门的输出端Y’接到WDI上。

一种不可逆的看门狗切换电路的切换方法，包括以下步骤：

步骤1、MCU开始正常启动工作；

步骤2、在/RST由低变高时，D触发器锁存输出Q＝D，此时Q＝D＝1，/Q＝0；