如何设计看门狗(硬件看门狗与软件看门狗)
单片机应用技术讲座19 第十五讲 看门狗及其软硬件实现方法
相约单片机单片机应用系统（或产品）的开发不同于一般电子产品。
这是因为一个成熟的单片机应用系统是由软硬件综合而成的，二者相辅相成，缺一不可。
一个完整的单片机应用系统应该是一个软硬件的结合体，它通常是在一个特定的环境下为完成或实现某种功能而设计的，因此在系统处于工作状态时，势必会受到各种外界干扰因素的影响。
这种外界干扰轻者导致系统内部数据出错，重者将严重影响程序的运行，在单片机系统中比较典型的是出现程序“跑飞”的现象。
因此单片机应用系统（或产品）的开发一定要考虑系统的可靠性设计。
一般来说系统的可靠性应从软件、硬件以及结构设计等方面全面考虑，如器件选择、电路板的布线、看门狗、软件冗余等等，只有通过软硬件的多方面设计，才能保证系统总体的可靠性指标，以满足系统在现场苛刻环境下的正常运行，而“看门狗”则是系统可靠性设计中的重要一环。
在一个单片机应用系统中，所谓的“看门狗”是指在系统设计中通过软件或硬件方式在一定的周期内监控单片机或其它ＣＰＵ的运行状况。
如果在规定的时间内没有收到来自单片机或其它ＣＰＵ的触发信号，也就是我们通常所说的没有及时“喂狗”，则系统会强制复位，以保证系统在受到干扰时仍然能够维持正常的工作状态。
看门狗的设计一般采用硬件和软件两种方式，这里我们主要介绍硬件看门狗的设计方法，有关软件看门狗的设计请读者自行参考有关的资料。
在早期的单片机应用系统的设计中，由于没有专门的看门狗芯片，因此往往采用分立器件的方式，如采用５５５时基芯片设计的触发电路。
近年来各厂家开发出多种看门狗芯片，如ＭＡＸＩＭ公司的ＭＡＸ８１３、８１０，ＸＩＣＯＲ公司的Ｘ５０４５／５０４３以及ＣＡＴＡＬＹＳＴ公司的２４Ｃ０２１等等。
与此同时，还开发出了多款内嵌看门狗的单片机，５１内核中比较典型的有ＡＴＭＥＬ公司的ＡＴ８９Ｃ５５ＷＤ、ＡＴ８９Ｓ８２５２，ＷＩＮＢＯＮＤ公司的Ｗ７７Ｅ５８，ＳＳＴ公司的ＳＳＴ８９Ｃ５８以及ＰＨＩＬＩＰＳ公司８７系列的多种型号的单片机等等。
软件看门狗和硬件看门狗
看门狗分硬件看门狗和软件看门狗。
硬件看门狗是利用一个定时器电路，其定时输出连接到电路的复位端，程序在一定时间范围内对定时器清零(俗称“喂狗”)，因此程序正常工作时，定时器总不能溢出，也就不能产生复位信号。
如果程序出现故障，不在定时周期内复位看门狗，就使得看门狗定时器溢出产生复位信号并重启系统。
软件看门狗原理上一样，只是将硬件电路上的定时器用处理器的内部定时器代替，这样可以简化硬件电路设计，但在可靠性方面不如硬件定时器，比如系统内部定时器自身发生故障就无法检测到。
当然也有通过双定时器相互监视，这不仅加大系统开销，也不能解决全部问题，比如中断系统故障导致定时器中断失效。
看门狗本身不是用来解决系统出现的问题，在调试过程中发现的故障应该要查改设计本身的错误。
加入看门狗目的是对一些程序潜在错误和恶劣环境干扰等因素导致系统死机而在无人干预情况下自动恢复系统正常工作状态。
看门狗也不能完全避免故障造成的损失，毕竟从发现故障到系统复位恢复正常这段时间内怠工。
同时一些系统也需要复位前保护现场数据，重启后恢复现场数据，这可能也需要一笔软硬件的开销。
在单任务系统中看门狗工作原理如上所述，容易实现。
在多任务系统中情况稍为复杂。
假如每个任务都像单任务系统那么做，如图1(a)所示，只要有一个任务正常工作并定期“喂狗”，看门狗定时器就不会溢出。
除非所有的任务都故障，才能使得看门狗定时器溢出而复位，如图1(b)。
而往往我们需要的是只要有一个任务故障，系统就要求复位。
或者选择几个关键的任务接受监视，只要一个任务出问题系统就要求复位，如图2(a)所示，相应的看门狗复位逻辑如图2(b)所示。
在多任务系统中通过创建一个监视任务TaskMonitor，它的优先级高于被监视的任务群Task1、Task2...Taskn。
TaskMonitor在Task1~Taskn正常工作情况下，一定时间内对硬件看门狗定时器清零。
如果被监视任务群有一个Task_x出现故障，TaskMonitor就不对看门狗定时器清零，也就达到被监视任务出现故障时系统自动重启的目的。
C51单片机看门狗电路及程序设计方案
C51单片机看门狗电路及程序设计案院系：信息工程学院年级：2010级电子一班禹豪电子一班训虎电子二班邓启新一、引言在由单片机构成的微型计算机系统中，程序的正常运行常常会因为来自外界的电磁场干扰等原因而被打断，从而造成程序的跑飞，而陷入死循环。
由此导致单片机控制的系统无法继续工作，造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片或程序，俗称"看门狗"(watchdog)（1）看门狗电路基本原理看门狗电路的应用，使单片机可以在无人状态下实现连续工作，其工作原理是:看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连**，该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平（或低电平），这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时，写看门狗引脚的程序便不能被执行，这个时候，看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号，便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号，使单片机发生复位，即程序从程序存储器的起始位置开始执行，这样便实现了单片机的自动复位。
*此处设计原理实际上为下文中硬件看门狗设计思路。
（2）看门狗电路一般设计式“看门狗”电路一般分为硬件看门狗与软件看门狗两种设计式。
硬件看门狗是利用了一个定时器，来监控主程序的运行，也就是说在主程序的运行过程中，我们要在定时时间到之前对定时器进行复位。
如果出现死循环，或者说PC指针不能回来，那么定时时间到后就会使单片机复位。
常用的WDT芯片如MAX813,5045,IMP 813等，价格4~10元不等.软件看门狗技术的原理和硬件看门狗类似，只不过是用软件的法实现（即利用单片机部定时器资源，通过编程模拟硬件看门狗工作式），以51系列为例：因在51单片机中有两个定时器，在利用部定时器资源来对主程序的运行进行监控时。
多任务看门狗监控原理和实现
多任务看门狗监控原理和实现在嵌入式系统中为提高微型机系统的可靠性和安全性, 常用的方法就是使用看门狗。
看门狗分硬件看门狗和软件看门狗。
硬件看门狗采用看门狗电路, 通过定时器, 对微型机任务即喂狗在运行时间上加以约束, 任务必须在最大指定时间范围内完成, 否则重启系统。
软件看门狗采用处理器内部定时器, 把任务的理论最大运行时间作为时间约束, 如果该任务超过了这个时间跨度, 则强制退出本次任务。
上述看门狗采用的是单任务的顺序机制, 容易实现。
在多任务系统中情况稍为复杂, 如果每个任务都像单任务系统那样,只要有一个任务正常工作并定期喂狗,看门狗定时器就不会溢出, 而只有所有任务都出现问题时, 定时器才会溢出。
重庆师范大学叶帮利老师曾在Windows系统中探讨和解决了这个问题[ 1 ] , 在嵌入式系统中也有人曾谈到过[ 2 ] , 但是却没有具体实现方法的叙述。
文中把u C / O S - I I 操作系统移植到PHILIPS 公司生产的LPC2132 内核中,基于系统的消息机制和优先级权限, 设置了一个优先级最高的任务作为监视器对微型机上运行的所有任务进行监控, 只要一个任务出现故障, 该监视任务就延迟喂狗, 使定时器溢出, 重启系统, 以保障微型机及所有任务处于长期稳定的运行状态。
1 . 1 硬件和开发环境简介把uC/OS-II操作系统移植到LPC2132的开发板中。
LPC2132 是一个支持实时仿真和跟踪的32 位ARM7TDMI-STM 核微处理器,带64kB 高速FLASH存储器,4 个通信接口, 2 个32 位定时器, 1 个10 位8 路ADC,2 个硬件接口,47 个GPIO 以及多达9个边沿或电平触发的外部中断, 完全能满足一般应用程序及扩展的需求。
uC/OS-II 是一个抢占式多任务实时操作系统, 其源代码公开、可移植性强, 有着易用性、易开发性和普及性的特点。
uC/OS- Ⅱ最多可以管理64 个任务, 这些任务通常都是一个无限循环的函数。
看门狗 原理
看门狗原理
看门狗（Watchdog）原理是一种计算机软件或硬件的保护机制，用来在发生软件或硬件故障时重新启动系统或某个应用程序，而不需要人工处理。
看门狗（Watchdog）原理具有检测功能以及处理功能，可以在系统检测到某种异常情况时采取合适的处理措施，避免造成进一步损害。
看门狗原理在类型上可分为硬件看门狗（HardwareWatchdog）和软件看门狗（SoftwareWatchdog），硬件看门狗是系统硬件板上安装的一种独立模块，而软件看门狗则是操作系统或应用程序中实现的一种保护机制。
硬件看门狗的工作原理主要是采用一个独立的定时计数器来控
制系统中的动作时间，如果一段时间内没有收到来自处理器的某种信号，即认为处理器出现异常，立即重新启动系统。
软件看门狗的工作原理和硬件看门狗相似，也是运行在系统中的一种独立服务，其主要功能是检测系统的运行情况，如果发现系统或某个程序或数据处理器出现错误，就会进行重新启动。
软件看门狗的优点是能够根据不同的需求，进行定制的设置，可以更好的满足不同的需求，而且不需要考虑硬件看门狗的空间限制。
看门狗原理是一种有效的系统保护机制，它能够及时发现系统故障，采取相应的处理措施，防止系统崩溃，损坏数据，从而节省人力物力投入和时间成本，让系统更加安全可靠，降低用户的风险。
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DSP实验看门狗
《DSP技术与实验》实验报告姓名：学号：学期：实验名：看门狗实验一、实验目的1.了解VC5509内部WDT的工作基本原理2.了解如何通过软件正确的使用WDT3.了解WDT的正确操作过程二、实验设备1.一台装有CCS4的电脑2.HX5509 dsp 开发板3.XDS100-USB V1仿真器三、实验原理硬件看门狗是利用了一个定时器，来监控主程序的运行，也就是说在主程序的运行过程中，我们要在定时时间到之前对定时器进行复位如果出现死循环，或者说PC指针不能回来。
那么定时时间到后就会使单片机复位。
常用的WDT芯片如MAX813 ,5045, IMP 813等,价格4~10元不等.软件看门狗技术的原理和这差不多，只不过是用软件的方法实现，用DSP的片上外设资源定时器timer来对主程序的运行进行监控。
HX5509的看门狗包括一个16bit的预定标计数器和一个16bit 的主计数器。
从而提供一个32bit的动态范围计数器。
当主计数器减为0时，产生超时事件，引发以下可编程事件1.00b，一个看门狗定时器中断2.01b,看门狗复位3.10b,产生一个非屏蔽中断（NMI）4.11b，不发生任何事件.所产生的超时事件，用过编程控制寄存器WDTCR中的WDOUT域来控制。
四、实验步骤1.打开CCS4，打开watchdog工程，编译工程2.连接好DSP，连接好仿真器3.设置目标configurationa.点击target 下的new target configuration选项b.Connection选择Texas Instruments XDS100V1-USBEmulatorc.Device选择TMS320C5509Ad.点击Save配置，如图五、实验结果及分析六、参考文献所有实验说明.pdfTMS320C55x DSP原理及应用汪春梅，孙洪波，电子工业出版社附件：程序及说明#include <csl.h>#include <csl_wdtim.h>#include <stdio.h>int i, pscVal;WDTIM_Config getConfig;WDTIM_Config myConfig = {0x1000, /* WDPRD */0x0000, /* WDTCR */0x1000 /* WDTCR2 */};main(){CSL_init();#if (_WDTIM_SUPPORT)WDTIM_config(&myConfig);WDTIM_FSET(WDTCR, WDOUT, 1); /* Connect to NMI */WDTIM_FSET(WDTCR, TDDR, 0xF); /* Value to load PSC field */ WDTIM_FSET(WDTCR2, PREMD, 0); /* Set direct mode */WDTIM_service(); /* enable watchdog *///for (i = 0; i < 100; i++)for (;;){WDTIM_getConfig(&getConfig);pscVal = WDTIM_FGET(WDTCR,PSC);printf("pscVal: %x, wdtcr: %x\n",pscVal, getConfig.wdtcr);/* write periodically to WDTIMER - when this line is commented out,the watchdog times out, WDFLAG set to 1, indicatingthat a Watchdog time-out occurred.*/WDTIM_service();} //end for loop#endif}/******************************************************************** **********\* End of wdt.c\******************************************************************** **********/。
单片机看门狗(Watchdog)的工作原理及其应用
单片机看门狗(Watchdog)的工作原理及其应用2010年05月16日星期日 23:00在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环。
程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果。
所以，出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片，俗称"看门狗"(watchdog)。
看门狗电路的应用，使单片机可以在无人状态下实现连续工作，其工作原理是：看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连，该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平)，这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时，写看门狗引脚的程序便不能被执行。
这个时候，看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号。
便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号。
使单片机发生复位，即程序从程序存储器的起始位置开始执行，这样便实现了单片机的自动复位。
看门狗，又叫 watchdog timer，是一个定时器电路。
一般有一个输入，叫喂狗(kicking the dog or service the dog)，一个输出到MCU的RST端，MCU 正常工作的时候，每隔一端时间输出一个信号到喂狗端，给 WDT 清零。
如果超过规定的时间不喂狗，(一般在程序跑飞时)，WDT 定时超过，就会给出一个复位信号到MCU，是MCU复位，防止MCU死机。
看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞。
工作原理：在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位。
所以，在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。
eda课程设计看门狗
EDA课程设计：看门狗引言随着科技的不断发展，以及人们对个人和家庭安全的日益关注，智能家居安全设备成为了越来越多家庭中的重要组成部分。
其中之一就是看门狗，也被称为智能门锁或智能门禁系统。
看门狗能够通过技术手段实现对门禁的控制、记录进出信息、提供安全保障等功能。
本文将对EDA课程设计的看门狗进行深入探讨。
一、看门狗的原理1.1 传感器技术看门狗使用传感器技术来感知门禁区域的情况。
常用的传感器包括红外线传感器、声音传感器、电子眼等，通过对周围环境的监测来确定是否允许用户进入。
1.2 数据处理与控制一旦传感器监测到有人或物体靠近门禁区域，看门狗将收集传感器的信号，并对数据进行处理和分析，判断是否允许门禁开启。
数据处理与控制是看门狗的核心部分，能够确定是否打开门禁，并将相关信息传输给相应的设备或系统。
1.3 无线通信技术看门狗通常还配备有无线通信技术，可以将门禁信息发送给用户手机或其他智能设备。
这样，用户无论身在何处都能实时获得门禁控制权，方便快捷地进行远程开门操作。
二、看门狗的功能2.1 门禁控制看门狗具备控制门禁的功能，可以自动打开或关闭门禁系统。
用户可以通过手机APP、密码、指纹等方式进行门禁的控制，实现便捷出入。
2.2 进出记录看门狗能够记录进出门禁区域的时间和人员信息，可提供详细的出入记录。
这对于安全管理来说是非常重要的，可以作为调查研究、证据收集等方面的依据。
2.3 可视化监控一些高级的看门狗设备还可以提供可视化监控功能，通过摄像头实时监控门口区域。
用户可以通过手机或其他设备查看门口的实时画面，确保安全性。
2.4 报警与通知当有异常情况发生时，如非法闯入、密码错误等，看门狗能够发出警报并及时通知相关人员。
这样可以迅速采取相应的措施，保护家庭和财产的安全。
三、看门狗的优势3.1 安全性高看门狗采用先进的技术手段，能够快速判断是否允许门禁开启，并可提供多种安全验证方式。
与传统钥匙相比，看门狗的安全性更高，更难被破解。
如何设计看门狗（硬件看门狗与软件看门狗）
如何设计看门狗（硬件看门狗与软件看门狗）看门狗电路的概念和作用2007/08/05 15:26一般看门狗电路用来监视MCU内部程序运行状态，在程序跑飞或死锁情况下，可以自动复位。
不过由于厂家、型号不同可能有些差别。
看门狗电路的工作原理是：当系统工作正常时，CPU将每隔一定时间输出一个脉冲给看门狗，即“喂狗”，若程序运行出现问题或硬件出现故障时而无法按时“喂狗”时，看门狗电路将迫使系统自动复位而重新运行程序。
主要作用是防止程序跑飞或死锁看门狗电路其实是一个独立的定时器，有一个定时器控制寄存器，可以设定时间（开狗），到达时间后要置位（喂狗），如果没有的话，就认为是程序跑飞，就会发出RESET指令在由单片机构成的微型计算机系统中,由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞,而陷入死循环,程序的正常运行被打断,由单片机控制的系统无法继续工作,会造成整个系统的陷入停滞状态,发生不可预料的后果,所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑,便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片,俗称"看门狗"看门狗电路电路的应用,使单片机可以在无人状态下实现连续工作,其工作原理是:看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连,该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平),这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时,写看门狗引脚的程序便不能被执行,这个时候,看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号,便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使单片机发生复位,即程序从程序存储器的起始位置开始执行,这样便实现了单片机的自动复位.看门狗,又叫 watchdog timer,是一个定时器电路, 一般有一个输入,叫喂狗,一个输出到MCU的RST端,MCU正常工作的时候,每隔一端时间输出一个信号到喂狗端,给WDT 清零,如果超过规定的时间不喂狗,(一般在程序跑飞时),WDT 定时超过,就回给出一个复位信号到MCU,是MCU复位. 防止MCU死机. 看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞。
STM32看门狗配置（独立看门狗IWDG和窗口看门狗WWDG）
STM32看门狗配置（独立看门狗IWDG和窗口看门狗WWDG）STM32看门狗配置（独立看门狗IWDG和窗口看门狗WWDG）stm32自带两个看门狗模块，独立看门狗IWDG和窗口看门狗WWDG。
看门狗的原理：单片机系统在外界的干扰下会出现程序跑飞的现象导致出现死循环，看门狗电路就是为了避免这种情况的发生。
看门狗的作用就是在一定时间内（通过定时计数器实现）没有接收喂狗信号（表示MCU 已经挂了），便实现处理器的自动复位重启（发送复位信号）。
看门狗主要作用是可用来检测和解决由软件错误引起的故障；当计数器达到给定的超时值时，触发一个中断（仅适用于窗口型看门狗）或产生系统复位。
具体的实现步骤：开启看门狗，设置减计数的初始值，当计数值达到超时值时，产生MCU 复位，此时本来运行的程序终止重新启动单片机（发生了故障）。
在使用了看门狗之后，在正常运行的程序中加入喂狗的程序，即采用定时器的方式每隔一段时间进行一次喂狗重置计数装载值，这样，只要程序正常运行，没有出现故障或软件错误，就会不断的定时喂狗，从而不会使计数值达到超时值产生复位。
一、独立看门狗IWDG：1、IWDG主要性能1）自由运行的递减计数器2）时钟由独立的RC振荡器提供（可在停止和待机模式下工作）3）看门狗被激活后，则在计数器计数至0x000时产生复位2、IWDG功能描述在键寄存器（IWDG_KR）中写入0xCCCC，开始启用独立看门狗；此时计数器开始从其复位值0xFFF递减计数。
当计数器计数到末尾0x000时，会产生一个复位信号（IWDG_RESET）。
无论何时，只要键寄存器IWDG_KR中被写入0xAAAA，IWDG_RLR中的值就会被重新加载到计数器中从而避免产生看门狗复位。
void IWDG_ConfiguraTIon（void）。
看门狗实验指导书
实验二十二硬件看门狗实验一、实验目的1.掌握“看门狗”(MAX 813L)复位控制的硬件接口技术2.掌握“看门狗”(MAX 813L)复位控制驱动程序的设计方法二、实验说明为了控制系统不受外界干扰而出现死机现象，可采用MAX813L 复位监控芯片，该芯片具备复位及监视跟踪两大功能。
主要功能如下：·精密电源电压、监控4.65V·200ms 复位脉冲宽度·V1=1V 时保证复位RESET 有效。
·TTL/CMOS 兼容的防抖动人工复位输入·独立的监视跟踪定时器1.6S 溢出时间。
·电源故障或欠电压报警的电压监控·加电,掉电有电压降低时输出复位信号。
·低电平有效的人工复位输入。
各引脚的功能和意义如图：(1)MR：人工复位输入、当输入降至0.8V 时产生复位脉冲，低电平有效的输入可用开关短路到地或TTL/CMOS 逻辑驱动，不用时浮空。
(2)VCC：+5V 输入。
(3)GND：地。
(4)PFI：电源故障比较器输入，高PFI 低于1.25V 时PFO 输出低电平吸收电流；否则PFO 输出保持高电平，如果不用将PFI 接地或VCC 。
(5)PFO：电源故障比较器输出，高PFI 低于1.25V 时，输出低电平且吸收电流；否则PFO 输出保持高电平。
(6)WDI：监视跟踪定时器输入，WDI 保持高或低电平时间长达1.6S，WDI 输出低电平，WDI 浮空或接高阻三态门将禁止监控跟踪定时器功能，只要发生复位，内部监视跟踪定时的清零。
(7)RESET：复位输出(低电平有效)。
(8)WDO：监视跟踪定时器输出，当内部监视跟踪定时器完成1.6S 计数后，本脚输出低电平，直到下一次监视跟踪定时器清零，才再变为高电平，在低电源或VCC 低于复位门限电压时，WDO就保持低电平，只要VCC 上升到复位门跟电压以上后 WDO 就变为高电平而没有滞后。
看门狗系统设计5个技巧
看门狗系统设计5个技巧1.设置合理的看门狗计时器：看门狗计时器是用于确定系统是否处于运行状态的关键因素。
它应该根据系统的实际需求和性能来设置。
如果计时器设置得太长，可能会导致系统出现响应延迟；如果设置得太短，可能会频繁地触发看门狗系统并引起误报。
通过仔细分析系统的需求，制定出一个合理的看门狗计时器设定值是重要的。
2.精确定义看门狗的任务：看门狗系统的任务是监控系统运行状态并在发现异常时采取相应的措施。
但是，看门狗任务应该精确地定义，以避免对正常操作的干扰。
它应该专注于检测和处理与系统安全和稳定性相关的问题，如内存泄漏、资源过度使用等。
正确定义看门狗任务对于提高系统的可靠性和性能至关重要。
3.使用多个看门狗：在设计看门狗系统时，使用多个相互独立的看门狗可以提高系统的可靠性。
这些看门狗可以监控不同的系统组件和任务，相互交叉验证系统的运行状态。
如果其中一个看门狗出现故障或误报，其他看门狗可以及时发现并采取相应的措施，以保证系统的正常运行。
4.使用预警机制：5.定期更新和测试看门狗系统：看门狗系统的有效性和可靠性应该定期进行更新和测试。
随着技术的不断发展和威胁的不断演变，看门狗系统需要及时更新以适应新的安全挑战。
此外，定期测试看门狗系统可以帮助发现和解决潜在的问题，以确保其在操作中的正确性和有效性。
总结起来，设计和实施看门狗系统是确保计算机系统安全和稳定性的重要措施。
通过设置合理的看门狗计时器、精确定义看门狗任务、使用多个看门狗、使用预警机制以及定期更新和测试看门狗系统，可以提高系统的可靠性和性能，减少潜在的安全威胁。
看门狗系统的设计
看门狗系统的设计1.系统状态监测：看门狗系统需要监测计算机系统的各个方面，包括硬件状态、资源利用率、网络连接等。
可以使用传感器、日志文件和监控软件等工具来获取这些信息。
监测到的信息将用于判定系统是否处于正常状态。
2.异常检测：看门狗系统需要检测到系统中的异常情况，包括硬件故障、网络中断、病毒感染等。
可以通过设定特定的阈值或使用算法来检测这些异常情况。
一旦检测到异常，系统将触发相应的措施来应对。
4.自动修复与恢复：看门狗系统需要具备自动修复和恢复功能，以便尽快解决异常情况。
这可以包括重启系统、关闭冲突进程、自动修复受损文件等操作。
自动修复与恢复动作应在通知管理员后立即执行。
5.事件记录与分析：看门狗系统需要记录和分析发生的异常情况，以便进行后期分析和改进。
可以使用事件日志、故障报告和统计数据等工具来完成。
这些记录将有助于了解系统的长期稳定性和性能。
以上是看门狗系统设计的主要考虑因素。
接下来，将详细介绍看门狗系统的实现流程和关键组件。
首先，看门狗系统需要定时检查系统的各个方面，包括硬件、操作系统、网络等。
可以使用定时器或计划任务来执行这些检查操作。
检查的频率和间隔时间应根据系统的需求和资源状况进行调整。
在检查过程中，看门狗系统需要采集和分析相关的系统信息。
这包括硬件传感器数据、操作系统的性能指标、网络连接状态等。
这些信息将用于判定系统是否处于正常状态。
一旦发现系统异常，看门狗系统将触发相应的措施。
这可以包括发送警报通知管理员、自动修复或恢复异常的措施。
在发送警报时，系统应提供详细的异常描述和建议的解决方案。
同时，看门狗系统需要记录和分析发生的异常情况。
这可以通过事件日志、故障报告和统计数据等工具来实现。
这些记录将有助于了解系统的长期稳定性和性能。
最后，看门狗系统还应提供友好的用户界面和管理界面，以便管理员可以监控和管理看门狗系统。
用户界面应提供实时监控、报警通知和异常情况的查询。
管理界面应提供配置参数的修改、事件记录的查询和报表的生成等功能。
KeilC51的软件看门狗系统设计
范立南 1 李震 1,2 周胜来 1 李荃高 1
（1．沈阳大学信息工程学院，辽宁 沈阳 110044；
2．东北大学信息科学与工程学院，辽宁 沈阳 110006）
摘要：本文介绍了一种基于 Keil C51 环境的软件看门狗设计方法。通过设置程序、喂狗程
序和中断服务程序的有效配合，解决软件模块的稳定性问题。设置程序在模块开始处对看门
enhance the stability of software modules, especially for the software which has a sequential structure.
Keywords:software module;watch dog; Keil C51
0 引言 单片机在工业生产中已经被广泛应用，但由于其工作现场常常受到大功率器件干扰、电
when software module runs to end.T0 interrupting serve program monitors software module, T1 interrupting serve
program monitors T0 counter,and setting program monitors T0 and T1.This cycling monitoring system can
4
} 在 MODULE2()程序段中使用以上所说的 WD_SET()和 WD_FOOD_SET()程序，并在上 述中断服务程序中将 MODULE()替换为 MODULE_ALL()，这样无论系统受到什么干扰，程 序总会运行到最末尾位置。如果需要循环到程序的开头位置，可以在最末尾位置处通过 I/O 口线向 RESET 引脚发出信号，重新复位单片机。 如果想在一个系统中使用两个不同的看门狗，可以用两个不同的定时器，用第三个定 时器监视前两个定时器的工作。设定两套相应的看门狗设置程序、喂狗程序和看门狗关闭程 序，分别应用到不同的程序段。以 AT89C52 为例，可以用 T1、T2 监视不同的程序模块， 而用 T0 监视 T1、T2。但要注意的是两套系统的嵌套，避免调用时出现混乱。 4 结束语 在笔者开发的智能小车中，应用了上述方法，并取得了很好的效果。所设计的智能小车 结构框图如图 5 所示，通过 AT89C52 单片机实现对各个传感器数据的收集，通过对数据的 处理，使单片机控制电机和显示模块输出。
独立看门狗接口的设计原理及应用场景分析
独立看门狗接口的设计原理及应用场景分析一、引言独立看门狗是一种硬件或软件实现的计时器，用于监测系统是否出现故障或异常情况。
它能够定期向系统发送一个重置信号，如果系统在特定时间内未能回应这个信号，独立看门狗将会重启系统，以恢复其正常运行。
本文将探讨独立看门狗接口的设计原理以及应用场景分析。
二、独立看门狗接口的设计原理1. 基本原理独立看门狗接口的基本原理是通过定时器和计数器实现的。
系统在运行时会定期向看门狗接口发送一个重置信号，相当于向看门狗喂食。
看门狗会开始计时，并将计数器的值从一个初始值开始递减。
如果系统在特定时间内未能喂食看门狗，计数器的值将会递减至零。
此时，看门狗检测到系统异常，触发重启操作，恢复系统正常运行。
2. 独立性设计独立看门狗接口与系统存在物理隔离，以确保其在系统故障时能够独立执行重启操作。
这意味着看门狗接口与其他系统组件相互独立，无法受到系统软件的控制。
当系统出现故障时，看门狗接口仍然能够工作并执行重启操作，从而提高系统的可靠性和稳定性。
3. 定时器设置独立看门狗接口的定时器设置是关键的设计因素之一。
通过设置定时器的初始值和计数频率，可以确定系统的喂食周期，即重置信号发送的时间间隔。
如果定时器的初始值过小或计数频率过高，会导致系统频繁重启；而如果定时器的初始值过大或计数频率过低，可能会导致系统无法及时响应异常情况。
4. 喂食机制为了保证看门狗接口正常工作，系统需要定期向看门狗发送重置信号以避免计数器递减至零。
这个重置信号可以是一个特定的数据包或命令。
系统软件需要在固定的时间间隔内发送这个重置信号，以确保看门狗接口能够及时收到并重置计数器。
三、独立看门狗接口的应用场景1. 嵌入式系统独立看门狗接口广泛应用于嵌入式系统中，特别是在对系统可靠性和稳定性要求较高的场景。
例如，工业控制设备、通信设备以及车载电子系统等。
在这些应用中，独立看门狗接口可以及时检测到系统故障并重启系统，以保证设备的正常运行。
软件看门狗
看门狗,又叫 watchdog timer,是一个定时器电路,一般有一个输入,叫喂狗,一个输出到MCU的RST端,MCU正常工作的时候,每隔一端时间输出一个信号到喂狗端,给 WDT清零,如果超过规定的时间不喂狗,(一般在程序跑飞时),WDT定时超过,就回给出一个复位信号到MCU,是MCU复位.防止MCU死机.看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞。
工作原理：在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位。
所以在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。
硬件看门狗是利用了一个定时器，来监控主程序的运行，也就是说在主程序的运行过程中，我们要在定时时间到之前对定时器进行复位如果出现死循环，或者说PC指针不能回来。
那么定时时间到后就会使单片机复位。
常用的WDT芯片如MAX813 ,5045, IMP 813等,价格4~10元不等.软件看门狗技术的原理和这差不多，只不过是用软件的方法实现，我们还是以51系列来讲，我们知道在51单片机中有两个定时器，我们就可以用这两个定时器来对主程序的运行进行监控。
我们可以对T0设定一定的定时时间，当产生定时中断的时候对一个变量进行赋值，而这个变量在主程序运行的开始已经有了一个初值，在这里我们要设定的定时值要小于主程序的运行时间，这样在主程序的尾部对变量的值进行判断，如果值发生了预期的变化，就说明T0中断正常，如果没有发生变化则使程序复位。
对于T1我们用来监控主程序的运行，我们给T1设定一定的定时时间，在主程序中对其进行复位，如果不能在一定的时间里对其进行复位，T1的定时中断就会使单片机复位。
在这里T1的定时时间要设的大于主程序的运行时间，给主程序留有一定的的裕量。
而T1的中断正常与否我们再由T0定时中断子程序来监视。
这样就够成了一个循环，T0监视T1，T1监视主程序，主程序又来监视T0，从而保证系统的稳定运行。
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看门狗电路的概念和作用
2007/08/05 15:26
一般看门狗电路用来监视MCU内部程序运行状态，在程序跑飞或死锁情况下，可以自动复位。
不过由于厂家、型号不同可能有些差别。
看门狗电路的工作原理是：当系统工作正常时，CPU将每隔一定时间输出一个脉冲给看门狗，即“喂狗”，若程序运行出现问题或硬件出现故障时而无法按时“喂狗”时，看门狗电路将迫使系统自动复位而重新运行程序。
主要作用是防止程序跑飞或死锁
看门狗电路其实是一个独立的定时器，有一个定时器控制寄存器，可以设定时间（开狗），到达时间后要置位（喂狗），如果没有的话，就认为是程序跑飞，就会发出RESET指令
在由单片机构成的微型计算机系统中,由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞,而陷入死循环,程序的正常运行被打断,由单片机控制的系统无法继续工作,会造成整个系统的陷入停滞状态,发生不可预料的后果,所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑,便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片,俗称"看门狗"
看门狗电路电路的应用,使单片机可以在无人状态下实现连续工作,其工作原理是:看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连,该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平),这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时,写看门狗引脚的程序便不能被执行,这个时候,看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号,便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使单片机发生复位,即程序从程序存储器的起始位置开始执行,这样便实现了单片机的自动复位.
看门狗,又叫 watchdog timer,是一个定时器电路, 一般有一个输入,叫喂狗,一个输出到MCU的RST端,MCU正常工作的时候,每隔一端时间输出一个信号到喂狗端,给 WDT 清零,如果超过规定的时间不喂狗,(一般在程序跑飞时),WDT 定时超过,就回给出一个复位信号到MCU,是MCU复位. 防止MCU死机. 看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞。
工作原理：在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位。
所以在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。
硬件看门狗是利用了一个定时器，来监控主程序的运行，也就是说在主程序的运行过程中，我们要在定时时间到之前对定时器进行复位如果出现死循环，或者说PC指针不能回来。
那么定时时间到后就会使单片机复位。
常用的WDT芯片如MAX813 ,5045, IMP 813等,价格4~10元不等.
软件看门狗技术的原理和这差不多，只不过是用软件的方法实现，我们还是以51系列来讲，我们知道在51单片机中有两个定时器，我们就可以用这两个定时器来对主程序的运行进行监控。
我们可以对T0设定一定的定时时间，当产生定时中断的时候对一个变量进行赋值，而这个变量在主程序运行的开始已经有了一个初值，在这里我们要设定的定时值要小于主程序的运行时间，这样在主程序的尾部对变量的值进行判断，如果值发生了预期的变化，就说明T0中断正常，如果没有发生变化则使程序复位。
对于T1我们用来监控主程序的运行，我们给T1设定一定的定时时间，在主程序中对其进行复位，如果不能在一定的时间里对其进行复位，T1 的定时中断就会使单片机复位。
在这里T1的定时时间要设的大于主程序的运行时间，给主程序留有一定的的裕量。
而T1的中断正常与否我们再由T0定时中断子程序来监视。
这样就够成了一个循环，T0监视T1，T1监视主程序，主程序又来监视T0，从而保证系统的稳定运行。
51 系列有专门的看门狗定时器,对系统频率进行分频计数,定时器溢出时,将引起复位.看门狗可设定溢出率,也可单独用来作为定时器使用.
C8051Fxxx单片机内部也有一个21位的使用系统时钟的定时器，该定时器检测对其控制寄存器的两次特定写操作的时间间隔。
如果这个时间间隔超过了编程的极限值，将产生一个WDT复位。
看门狗使用注意：大多数51 系列单片机都有看门狗,当看门狗没有被定时清零时,将引起复位。
这可防止程序跑飞。
设计者必须清楚看门狗的溢出时间以决定在合适的时候，清看门狗。
清看门狗也不能太过频繁否则会造成资源浪费。
程序正常运行时，软件每隔一定的时间(小于定时器的溢出周期)给定时器置数，即可预防溢出中断而引起的误复位。
看门狗运用：看门狗是恢复系统的正常运行及有效的监视管理器（具有锁定光驱，锁定任何指定程序的作用，可用在家庭中防止小孩无节制地玩游戏、上网、看录像）等具有很好的应用价值.
系统软件"看门狗"的设计思路：
1.看门狗定时器T0的设置。
在初始化程序块中设置T0的工作方式，并开启中断和计数功能。
系统Fosc=12 MHz，T0为16位计数器，最大计数值为(2的10次方) -1=65 535，T0输入计数频率是．Fosc/12，溢出周期为(65 535+1)／1=65 536(μs)。
2.计算主控程序循环一次的耗时。
考虑系统各功能模块及其循环次数，本系统主控制程序的运行时间约为16．6 ms。
系统设置"看门狗"定时器T0定时30 ms (T0的初值为65 536-30 000=35 536)。
主控程序的每次循环都将刷新T0的初值。
如程序进入"死循环"而T0的初值在30 ms内未被刷新，这时"看门狗"定时器T0将溢出并申请中断。
3.设计T0溢出所对应的中断服务程序。
此子程序只须一条指令，即在T0对应的中断向量地址(000BH)写入"无条件转移"命令，把计算机拖回整个程序的第一行，对单片机重新进行初始化并获得正确的执行顺序。