看门狗 - 用CD4060制作看门狗报警电路

3、喂狗指令插入原理与位置

单片机应用系统运行正常时，单片机的CPU应在0.9s内从P1.7口送出一个正脉冲，使看门狗及时清零，也就是说，CPU要在0.9s以内执行一次下面的喂狗程序段（喂狗指令）：

SETBP1.7

NOP

NOP

CLRP1.7

喂狗程序段插入到用户应用程序之中。单片机系统的用户应用程序一般由循环结构的主程序和中断服务子程序组成。首先，应尽可能准确地估算各应用功能模块的运行时间，估算运行时间的时候，应考虑程序可能被中断，应把中断程序的运行时间也计算在内。然后，在若干个应用功能模块的运行时间小于0.9s的两个应用功能模块之间插入上面的喂狗程序段。

为了防止看门狗非正常失效（即：已发生程序跑飞但看门狗不“叫”——不产生单片机所需要的复位信号），在用户应用程序中插入喂狗程序段时应注意下面3点。

（1）避免在中断服务子程序中插入喂狗程序段。

当MCU受干扰而发生程序跑飞，只要MCU片内中断允许控制寄存器不遭破坏，则不论程序飞到什么地方，CPU仍能像程序正常运行时一样响应和执行中断服务子程序。因此，在各中断服务子程序中都不应该插入喂狗程序段。

（2）避免在用户应用程序中的局部循环圈内插入喂狗程序段。

这样的话，即使程序跑飞后非正常进入该循环圈内，并且跑飞后的程序在该循环圈内“死循环”，也会因为看门狗接收不到喂狗信号，发生看门狗定时计数溢出，进而使系统恢复正常运行。

（3）对P1口的其它7根I／O线的输入和输出操作全部采用位操作指令，这样的话，对P1口的所有操作都是采用的位操作指令。因为如果对P1.0～P1.6的输入和输出操作采用直接寻址的方式完成，则势必会有可能影响到P1.7的输出操作，从而可能导致看门狗非正常失效。

4、结论

在用户应用程序中插入喂狗程序段后，相当于启动了看门狗，就无法再使用各类单片机开发系统或单片机仿真器对该应用系统进行仿真调试。所以，单片机应用系统在开始设计和调试用户应用程序时，通常不连接看门狗电路，也不在用户应用程序中插入喂狗程序段，而是在用户应用程序研发成功后，再将看门狗电路连接到硬件系统中，并在用户应用程序中插入喂狗程序段，并且进行系统的现场试验，以检验系统的抗干扰能力是否满足系统的设计要求。

将采用了CD4060的硬件看门狗技术的单片机应用系统放置在具有较强电磁干扰的环境中工作，如果能长时间连续正常地工作，则说明系统具有较强的抗干扰能力。曾在采用了基于CD4060的硬件看门狗技术的单片机应用系统的交流电源插座处，较频繁地插拨其它用电设备的交流电源插头，没有发现系统程序跑飞的现象。相反地，把系统中的硬件看门狗电路拆掉，则系统在多次插拨其它用电设备的交流电源插头的情况下，有时会出现系统程序跑飞的现象。由此可见，基于CD4060的硬件看门狗技术确实提高了单片机应用系统的抗干扰能力。本文所介绍的看门狗技术，已成功地使用在多个实际的MCU应用系统中，保证了系统的可靠运行。

电路工作的时候只要给CD4060复位脉冲，就能保证Q1处于截止状态，从而使受控的NMOS管处于导通状态给处理器电路系统供电。

该电路的优点是定时的时间可以比较长，几分钟都没问题，可以给那些需要较长时间初始化工作。脉冲触发喂狗，上电通过R2、C1、R3自动给计数器一个复位脉冲，确保Vout有输出。电路成本也低廉。

该电路的最大缺点是喂狗脉冲要求比较宽。