单片机硬件看门狗电路(单片机看门狗工作原理)

海潮机械 2022-12-24 17:51 编辑:admin 210阅读

1. 单片机看门狗工作原理

我觉得是程序不完善。

理论上,一旦进入复位程序,肯定是相关的状态有异常情况,进入复位程序后,再次进入正常程序后,在检测相关的状态如果没人人为干预的话,估计状态还要进入复位状态,因此进入死循环状态。

我理解了一下你大概的意思。

觉得应该对复位状态你想办法进行计算(可以用e2rom保存此次数),如果复位几次后,程序进入等待状态,确认相关状态正常后,重新进入你的程序。

2. 单片机看门狗的功能

单片机复位是单片机上的复位电路的复位操作,作用是使电路恢复到起始状态。 单片机复位电路主要有四种类型:微分型复位电路;积分型复位电路;比较器型复位电路;看门狗型复位电路。

为确保微机系统中电路稳定可靠工作,复位电路是必不可少的一部分,复位电路的第一功能是上电复位。

一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%,即4.75~5.25V。 由于微机电路是时序数字电路,它需要稳定的时钟信号,因此在电源上电时,只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时,复位信号才会撤除,微机电路开始正常工作。

3. 单片机看门狗工作原理视频

  单片机的复位电路使单片机进入复位状态。通过复位操作可以完成单片机的初始化,也可使处于死机状态下的单片机程序重新开始运行。单片机复位的原理是,在时钟电路开始工作后,在单片机的RST复位引脚施加24个以上的时钟振荡脉冲的高电平,单片机便可以实现复位。当RST引脚从高电平跳变为低电平后,单片机便从0000H地址开始执行程序。单片机的复位电路可以有上电复位、手动加上电复位、看门狗复位以及一些复杂的复位电路。在实际应用中,一般采用外部复位电路来进行单片机复位。此时,在RST引脚保持10ms以上的高电平即可保证单片机能够可靠地复位。

4. 什么是看门狗电路,原理是什么?

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

5. 看门狗在单片机系统中的具体应用

AT89S51看门狗:要启用WDT功能,需要一次将0x1e,0xe1放入WDTRST寄存器,此寄存器的位置是0xa6。启用WDT之后不可停用,但是可以复位WDT,让它重新计时;复位的方法是依次将0x1e,0xe1放入WDTRST寄存器即可。

看门狗定时器是由14位定时器和WDTRST寄存器构成的,当14位定时器溢出的时候也就达到16384us(16ms),就由RESET引脚送出一个高电平脉冲进行复位。

6. 单片机看门狗工作原理是什么

第一:看门狗需要设置一下时间,就是多长时间复位一次,在没有喂狗的前提下。默认是不复位,可以设其它几种时间,用编程器进行设置。这也算编程的一种方式。

第二:单片机程序里需要不停地喂狗,这个程序是写在单片机中的。

7. 硬件看门狗工作原理

对于51单片机最小系统而言,目前主流型号的51单片机外部硬件只有电源电路,即根据单片机的型号向其提供3.3Ⅴ或5V电源。

新型号的51单片机已经不再需要过去所必须的振荡、复位、看门狗、扩展RAM或ROM,这些功能电路已经被集成到单片机内部。

8. 51单片机看门狗电路的功能和工作原理

一、STC51单片机外部引脚介绍

1、电源和时钟引脚。如Vcc、GND、XTAL1、XTAL2

2、编程控制引脚。如RST(复位)。

3、I/O口引脚。

Vcc、GND——单片机电源引脚,不同的型号单片机接入对应电压电源,常压为+5V,低压为+3.3V

XTAL1、XTAL2——外接时钟引脚。XTAL1为片内震荡电路的输入端,XTAL2为片内震荡电路的输出端。8051的时钟有两种方式,一种是片内时钟震荡方式,需要在这两个脚外接石英晶体和震荡电容,震荡电容的值一般取10p~30p;另一种是外部时钟方式,将XTAL1接地,外部时钟信号从XTAL2脚输入。

P0口——双向8位I/O口,每个口可独立控制,没有上拉电阻,为高阻态,所以不能正常的输出高低电平,因此该组IO口在使用时务必要接上拉电阻,一般选10千欧。

P1口——准双向8位IO口,每个口可独立控制,内带上拉电阻,这种接口输出没有高阻状态,输入也不能锁存,故不是真正的双向IO口。之所以称它为准双向,是因为该口在作为输入使用前,要先向该口进行写1操作,然后单片机内部才可正确的读出外部信号,也就是要使其先有个“准”备的过程,所以说才是准双向接口。

P3口——与P1口类似,作为第二功能使用时,和引脚有着各种功能的定义,要查手册。

二、电平特性

单片机的输入输出电平为TTL电平,其中高电平为+5V,低电平为0V。计算机串口为RS-232电平,其中高电平为-12V,低电平为+12V。注意,RS-232为负逻辑电平。

三、单片机的几个周期介绍

1、时钟周期:也称为震荡周期,定义为时钟频率的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,如12Mhz的晶振,它的时钟周期就是1/12us),它是单片机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内,CPU仅完成这一个最基本的动作

2、状态周期:它是时钟周期的两倍

3、机器周期:单片机的基本操作周期,在一个操作周期内,单片机完成一项基本操作,如取指令、存储器读写等。它由12个时钟周期(6个状态周期)组成。

4、指令周期:他是指CPU执行一条指令所需要的时间。一般一个指令周期含有1~4个机器周期。

四、移位操作

1、左移。C51操作符为“<<”,最低位补零

2、右移。同上

3、循环左移,最高位移入最低位,其他依次向左移一位。

五、数码管显示原理

电路方面有共阴极和共阳极之分,让数码管显示不同的数字就是先定义一个保存16进制数的数组,然后在程序中把这个16进制数赋值给相应的引脚。

六、中断概念

1、51单片机一共有6个中断源

INT0——外部中断0

INT1——外部中断1

T0/1/2——计时器/定时器中断,由计数器满回零引起。

T1/R1——串行口中断,串行端完成一帧字符发送/接收后引起。

七、单片机的定时器中断

51单片机内部共有两个16位可编程的定时器/计数器,即定时器T0和定时器T1。它们既有定时功能又有计数功能。定时器/计数器的实质是加1计数器(16位),由高8位和底8位两个寄存器组成,TMOD寄存器是定时器/计数器的工作方式寄存器,确定工作方式和功能;TCON是控制寄存器,控制T0,T1的启动和停止以及设置溢出标志。

加一计数器的输入计数脉冲有两个来源,一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后送来;另一个是T0或T1引脚输入的外部脉冲源。如果定时器/计数器工作在定时模式,则表示时间已到;如果工作在计数模式,则表示计数值已经满了。

定时器初始化过程如下:

①对TMOD赋值,以确定T0和T1的工作方式

②计算初值,并将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1中。

③中断方式时,则对IE赋值,开放中断。

④使TR0或TR1置位,启动定时器/计数器定时或计数

八、并行与串行基本通信方式

1、并行通信方式:将数据字节的各位用多条数据线同时进行传输,每位数据都需要一条传输线。

2、串行通信方式:串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个的传输,此时只需要一条数据线

3、异步串行通信方式:指通信的接收与发送设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。其特点是:不要求发送双方时钟严格一致,容易实现,设备开销小,但每个字符要附加2~3位,用于起始位、校验位、停止位,各帧之间还有间隔,因此传输效率不高。在单片机与单片机之间,单片机与计算机之间通信时,通常采用异步串行通信方式。

4、同步串行通信方式:同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制,使双方完全达到同步。

九、RS-232电平与TTL电平的转换

一般使用MAX232实现电平转换

十、波特率与定时器初值的关系

1、波特率:单片机或计算机在串口通信时的速率用波特率表示,它定义为每秒传输二进制代码的位数,即1波特 = 1位/秒,单位是bps。

2、波特率的计算:在串行通信中,收、发双方对发送或接受数据的速率有约定。通过编程可对单片机串行口设定四种工作方式,其中方式0和方式2的波特率是固定的,而方式1和方式3的波特率是可变的,由定时器T1的溢出率来决定。

3、为什么51系列单片机常用11.0592MHz的晶振设计?常用波特率通常按规范取1200,2400,4800,9600···,若采用晶振12Mhz或6Mhz,计算得出的T1定时初值将不是一个整数,这样通信时便会产生积累误差。

十一、串行口结构描述

1、串行口结构:51单片机的串行口是一个可编程全双工的通信接口,具有UART(通用异步收发器)的全部功能,能同时进行数据的发送和接收。串行口主要由两个独立的串行数据缓冲寄存器SBUF(一个发送缓冲寄存器,一个接收缓冲寄存器)和发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器以及若干控制门电路组成。执行写指令时,访问串行发送寄存器;执行读指令时,访问串行接收寄存器。与串口紧密相关的一个特殊功能寄存器是串行口控制寄存器SCON,它用来设定串行口的工作方式,接收/发送控制以及设置状态标志位等。

2、串口方式简介:重点介绍方式1:。方式1是十位数据的异步通信口,其中1为起始位,8为数据位,1位停止位。TXD为数据发送引脚,RXD为数据接收引脚。其传输的波特率是可变的,对于51单片机,波特率由定时器1的溢出率决定。通常在做单片机与单片机串口通信、单片机与计算机串口通信、计算机与计算机串口通信时,基本都选择方式1。

3、在具体操作串行口之前,需要对单片机的一些与串口有关的特殊功能寄存器进行初始化设置,主要是设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。①确定T1工作方式(编程TMOD寄存器)②计算T1的初值,装载TH1,TL1③启动T1(编程TCON寄存器的TR1位)④确定串行口工作方式(编程SCON寄存器)⑤串行口工作在中断方式时,要进行中断设置(编程IE、IP寄存器)

十二、I2C总线概述

1、I2C具有接线口少,控制简单,器件封装形式小,通信速率高等优点。I2C总线由数据线SDA和时钟线SCL两条线构成通信线路,即可发送数据,也可接受数据。

2、单片机模拟I2C总线通信,因为有许多单片机没有I2C总线接口,如51单片机,不过我们可以在单片机应用系统中通过软件模拟I2C总线的工作时序,在使用时,只需要正确调用各个函数就能方便地扩展I2C总线接口器件。

3、单片机在模拟I2C通信时,需要写出如下几个关键部分的程序:总线的初始化、启动信号、应答信号、停止信号、写一个字节、读一个字节。

十三、单片机空闲与掉电模式

1、空闲模式:除CPU处于休眠状态之外,其余硬件全部处于活动状态。

2、掉电模式:也成为休眠模式,外部晶振停振,CPU,定时器、串行口全部停止工作,只有外部中断继续工作。

十四、看门狗概念

在由单片机构成的系统中,由于单片机的工作有可能受到外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞,从而陷入死循环,程序的正常运行被打断,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。

其工作过程如下:看门狗芯片和单片机的一个IO引脚相连,该IO引脚通过单片机程序控制,使他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的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的程序跑飞而陷入某一程序段进入死循环状态时,给看门狗引脚送电平的程序便不能被执行到,这时看门狗电路会由于得不到单片机送来的信号,便对它与单片机复位引脚相连接的引脚送一个复位信号,使单片机复位。

十五、SPI接口

1. 概述

SPI = Serial Peripheral Interface,是串行外围设备接口,是一种高速,全双工,同步的通信总线。常规只占用四根线,节约了芯片管脚,PCB的布局省空间。现在越来越多的芯片集成了这种通信协议,常见的有EEPROM、FLASH、AD转换器等。

优点:

支持全双工,push-pull的驱动性能相比open-drain信号完整性更好;

支持高速(100MHz以上);

协议支持字长不限于8bits,可根据应用特点灵活选择消息字长;

硬件连接简单;

缺点:

相比IIC多两根线;

没有寻址机制,只能靠片选选择不同设备;

没有从设备接受ACK,主设备对于发送成功与否不得而知;

典型应用只支持单主控;

相比RS232 RS485和CAN总线,SPI传输距离短;

2. 硬件结构

SPI总线定义两个及以上设备间的数据通信,提供时钟的设备为主设备Master,接收时钟的设备为从设备Slave;

信号定义如下:

SCK : Serial Clock 串行时钟

MOSI : Master Output, Slave Input 主发从收信号

MISO : Master Input, Slave Output 主收从发信号

SS/CS : Slave Select 片选信号

9. 单片机看门狗什么意思

复位的是程序,相当如果软件跑飞,则不会继续喂狗,超过设定的时间后单片机会自行重启程序,这个就是软复位 所谓硬复位就是直接使能reset脚,使单片机重启