“看門狗”電路DS1232在單片機產(chǎn)品中的應(yīng)用

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，單片微型計算機在工業(yè)自動化領(lǐng)域和智能化產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。如何提高單片機產(chǎn)品的抗干擾能力是產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計人員所面臨和必須解決的問題。關(guān)于抗干擾的具體方法在很多書籍和文章中都有較為詳盡的論述，本文不再贅述。美國DALLAS公司生產(chǎn)的“看門狗(WATCHDOG)” 集成電路DS1232具有性能可靠、使用簡單、價格低廉的特點，應(yīng)用在單片機產(chǎn)品中能夠很好的提高硬件的抗干擾能力，我們曾將DS1232應(yīng)用到“糧食中心庫糧倉溫度監(jiān)測系統(tǒng)”、“銀行利率顯示屏”、“多功能電腦時鐘”、“電廠皮帶秤測速系統(tǒng)”和“全自動限電計量系統(tǒng)”中，在實際使用中收到了良好的效果。

1. DS1232的結(jié)構(gòu)及特點

1.1 引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

DS1232是由美國DALLAS公司生產(chǎn)的微處理器監(jiān)控電路，采用8腳DIP封裝，如圖1所示。

各引腳功能如下：
　　PBRST：按鈕復(fù)位輸入端;
　　TD：看門狗定時器延時設(shè)置端；
　　TOL：5％或10％電壓監(jiān)測選擇端；
　　GND：電源地；
　　RST：高電平有效復(fù)位輸出端；
　　RST：低電平有效復(fù)位輸出端；
　　ST：周期輸入端;
　　Vcc：電源。

1.2 DS1232的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

DS1232的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

1.3 主要特點

DS1232具有如下特點：
　　●具有8腳DIP封裝和16腳SOIC貼片封裝兩種形式，可以滿足不同設(shè)計要求;
　　●在微處理器失控狀態(tài)下可以停止和重新啟動微處理器;
　　●微處理器掉電或電源電壓瞬變時可自動復(fù)位微處理器;
　　●精確的5％或10％電源供電監(jiān)視;
       ●不需要分立元件；
　　●適應(yīng)溫度范圍寬，－40～＋85℃。

2. DS1232的功能

2.1 電源電壓監(jiān)視

DS1232能夠?qū)崟r監(jiān)測向微處理器供電的電源電壓，當(dāng)電源電壓VCC低于預(yù)置值時，DS1232的第5腳和第6腳輸出互補復(fù)位信號RST和RST。預(yù)置值通過第3腳(TOL)來設(shè)定；當(dāng)TOL接地時，RST和RST信號在電源電壓跌落至4.75V以下時產(chǎn)生；當(dāng)TOL與VCC相連時，只有當(dāng)VCC跌落至4.5V以下時才產(chǎn)生 RST和RST信號。當(dāng)電源恢復(fù)正常后， RST和RST信號至少保持250ms，以保證微處理器的正常復(fù)位。

2.2 按鍵復(fù)位

在單片機產(chǎn)品中，最簡單的按鍵復(fù)位電路是由電阻和電容構(gòu)成的，如果系統(tǒng)擴展存在需要和微處理器同時復(fù)位的其他接口芯片，這種簡單的阻容復(fù)位電路往往不能滿足整體復(fù)位的要求。DS1232提供了可直接連接復(fù)位按鍵的輸入端PBRST(第1腳)，在該引腳上輸入低電平信號，將在RST和RST端輸出至少 250ms的復(fù)位信號，具體電路如圖3所示。

2.3 看門狗定時器

在DS1232內(nèi)部集成有看門狗定時器，當(dāng)DS1232的ST端在設(shè)置的周期時間內(nèi)沒有有效信號到來時，DS1232的RST和RST端將產(chǎn)生復(fù)位信號以強迫微處理器復(fù)位。這一功能對于防止由于干擾等原因造成的微處理器死機是非常有效的?？撮T狗定時器的定時時間由DS1232的TD引腳確定，詳見表1。

看門狗定時器的周期輸入信號ST可以從微處理器的地址信號、數(shù)據(jù)信號或控制信號中獲得，不論哪種信號都必須能夠周期性的訪問DS1232，對于MCS51系列單片機，推薦使用ALE信號。

3. DS1232典型應(yīng)用電路

DS1232與MCS51系列單片機的典型接口電路如圖3所示。

4. 使用注意事項

DS1232雖然具有與微處理器接口簡單的特點，但在使用中也應(yīng)注意以下幾點：

(1)ST除了可以和MCS51單片機的ALE相連接外，也可以和其它信號線相連，但是必須保證在看門狗定時器計數(shù)溢出前復(fù)位看門狗定時器。

(2)DS1232內(nèi)部第6引腳沒有上拉電阻，如果單片機的其它外圍接口芯片需要用到低電平復(fù)位信號，那么，必須在該引腳上外接一個上拉電阻，如圖3中的R。

(3)如果用仿真器調(diào)試用戶目標(biāo)板，并且ST端與單片機的ALE相連，那么最好先不要插上DS1232芯片，因為在仿真器與PC機相連單步運行程序時，單片機的ALE信號并不是連續(xù)供給的，容易造成非正常復(fù)位，影響調(diào)試工作的進行。