单片机看门狗的工作原理

单片机的程序在运行过程中，为了增加系统的可靠性，防止芯片受到外界干扰而程序跑飞等系统异常，我们引入看门狗功能，Watch Dog Timer，简称为WDT。如图1。

图1 看门狗监控单片机的程序

它本质上是一个递增定时器，它的工作原理很简单，当程序开始运行时，看门狗定时器的值从零开始向上递增，当到达预设值时，就会强制单片机复位，使系统程序从头开始运行。如图2.

图2 看门狗本质上是一个定时器

那么我们如何使用它呢?我们的代码中，当看门狗定时器的值即将溢出时将其清零，使它重新从零开始计数，那么只要程序正常运行，看门狗就不会强制单片机复位。这样就实现了看门狗对程序的监控功能。如图3.

图3 清零看懵定时器

上述方法实现的是软件看门狗功能，当然，我们也可以搭建硬件看门狗电路，同样实现超时强制单片机复位的功能。他的思路就是不断的给一个电容充电，在电容从满电状态放电至阈值电压前再次充电，就能保证电路不输出复位信号。从而实现硬件看门狗功能。如图4.

图4 不断给电容充电

图5为电路原理图，它由两个与非门外加阻容器件串联而成。

图5 硬件看门狗电路

当我们给第1引脚一个低电平，也就是喂狗的时候，A与非门输出高电平，此时电容C两端开始充电。同时，与非门B的两个输入端电平为高，那么输出端第4引脚就为低电平，不产生复位动作。如图6.

图6 不产生复位信号

喂狗操作完毕之后，第1引脚为高电平，那么，A与非门输出低电平，此时电容C开始放电，当电容C的电量低于阈值时，第五，六引脚电平为低，则第4引脚输出高电平，产生复位。如图7。图8为产生复位时的时序图。

图7 产生复位信号

图8 复位时序

我们需要操作的是在电容C放电至阈值的时间段内给第1引脚一个低电平，也就是喂狗操作，保证第4引脚持续输出低电平，这样就实现了看门狗对电路的监控功能。如图9.

图9 正常情况下不产生复位的时序图