[发明专利]一种看门狗计时器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种看门狗计时器及其控制方法。

背景技术

看门狗计时器是一个硬件计时电路，可以用来监测由软件故障导致的系统故障。在多电压域的微控制器(Micro Control Unit，简称：MCU)芯片中，看门狗计时器包括计时器模块和控制模块两个部分，这两个部分工作在不同的电压域。控制模块工作在内核电压域，在低功耗状态下，控制模块会同内核电压域的其他部分一同被掉电，以节约功耗。计时器模块工作在电源电压域，以保证计时功能可以在内核电压域掉电的情况下正常工作。当看门狗计时器进行重载(也就是喂狗)操作时，控制模块的重载控制电路和计时器模块会用握手通信的方式传递重载命令，重载控制电路会在重载完成后恢复为初始状态。如果软件程序在发出重载命令后立刻发出进入低功耗状态的命令，由于内核电源被切断，导致重载控制电路向计时器电路发送重载使能命令后，无法接收到计时器模块发送的重载完成标志，上述两个电路间的握手通信无法正常完成，重载控制电路无法恢复为初始状态，会导致在退出低功耗状态时，看门狗计时器出现锁死。

现有技术中一种解决方案是通过软件规避上述问题，即在重载操作时，软件程序不立即发出进入低功耗状态的命令，而是等待一定的时间后，确认握手通信完成后再发送命令并进入低功耗状态。但是该技术方案一是需要通过软件规避，给软件开发带来不必要的麻烦，二是等待一定的时间后进入低功耗状态，导致MCU芯片的耗电更多，增加了MCU芯片的功耗。

发明内容

本发明的目的在于提出一种看门狗计时器及其控制方法，用于避免看门狗计时器进入锁死状态，并降低MCU芯片的功耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种看门狗计时器，包括工作在内核电压域的控制模块和工作在电源电压域的计时器模块：

所述控制模块包括重载控制电路和重载超时电路，所述重载控制电路用于在接收到重载命令后，向所述计时器模块转发重载命令，以及在接收到计时器模块反馈的重载完成标志后恢复为初始状态；

所述重载超时模块，用于监控重载控制电路的重载过程是否超时，并在重载过程超时时将所述重载控制电路复位，以使所述重载控制电路恢复状态；

所述计时器模块，用于在接收到重载控制电路发送的重载命令后进行重载操作，并向所述重载控制电路反馈重载完成标志。

进一步的，看门狗计时器还包括设置在所述控制模块和所述计时器模块之间的电平转换电路，用于对所述控制模块和所述计时器模块之间传输的信号进行电平转换。

进一步的，看门狗计时器还包括系统总线，所述重载控制电路通过总线接口与所述系统总线连接，并通过所述总线接口接收所述重载命令。

进一步的，上述控制模块还包括配置寄存器，所述配置寄存器通过所述总线接口与系统总线连接，用于通过所述总线接口接收配置信息，并根据所述配置信息对所述计时器模块进行配置，以及获取所述计时器模块的工作状态信息。

进一步的，上述配置信息包括计时范围、计时速度和计时是否使能中的至少一项，所述工作状态信息包括当前计时时刻信息。

进一步的，上述重载超时电路具体用于在接收到重载命令后开始计时，或在微控制器芯片从低功耗状态恢复后开始计时，并在计时达到预设时间，且所述重载控制电路未恢复为初始状态后，将所述重载控制电路复位。

进一步的，所述预设时间大于计时器模块从开始重载操作到反馈重载完成标志所需的时间。

上述计时器模块从开始重载操作到反馈重载完成标志所需的时间为3～5个电源电压域的低速时钟的时钟周期。

本发明的第二个方面是提供一种看门狗计时器的控制方法，用于上述的看门狗计时器进行控制，包括：

重载控制电路接收到重载命令后，向计时器模块发送重载命令；

微控制器芯片的内核电压域掉电，并进入低功耗状态；

所述微控制器的内核电压域重新供电，并从低功耗状态中恢复；

重载超时电路判断所述重载控制电路在预设时间内仍未恢复为初始状态时，将所述重载控制电路复位。

进一步的，所述计时器模块在接收到所述重载命令后进行重载操作，并向所述重载控制电路反馈重载完成标志；

所述重载控制电路在接收到所述重载完成标志后恢复为初始状态。

进一步地，上述重载超时电路判断所述重载控制电路在预设时间内仍未恢复为初始状态，将所述重载控制电路复位包括：