采用施密特觸發(fā)器設(shè)計的一個廉價“看門狗”

　　該電路可宜接用于MCS-51系列等單片機(jī)系統(tǒng)。電原理如附圖所示。
　　
　　圖中一片四-2輸入“與非”施密特觸發(fā)器74HC1320其門c、門d、門b與C3、C4、R4、R5、D3、D2等組成“看門狗”
　　
　　電路。與人們熟識的“看門狗”電路不同，其間沒有振蕩電路。圖中門c、C3起隔離作用，門c的輸入端可以與系統(tǒng)程序主循環(huán)中經(jīng)常變化的某一個I/O腳相連（因為是標(biāo)準(zhǔn)的CMOS高阻輸入，因而不會影響該I/O引腳的功能），也可專門為其設(shè)置一個I/O引腳，如P3.7端口，只要在主循環(huán)程序中加上一條取反該端口的指令（如CPLP3.7）就可以了——一小循環(huán)該端口輸出高電平，再一個循環(huán)輸出低電平……這樣，門c輸出端③腳就不斷變化，門d的輸出端⑥腳也隨之變化。當(dāng)⑥腳為高電平時，通過R5向電容C4充電，當(dāng)⑥腳為低電平時，C4則通過二極管D3很快放電，因而，只要系統(tǒng)程序的主循環(huán)正常運行，該I/O端口輸出不斷變化，即門d的⑥腳不斷變化，C4就充不上電而始終處于低電平，加到門b，使門b的⑩腳輸出高電平，這樣由于D1、D2被封死，門b對整個電路起不了任何影響，整個系統(tǒng)保持正常運行。
　　
　　如果系統(tǒng)受干擾而出現(xiàn)死機(jī)或程序跑飛，主循環(huán)不能正常運行，則I/O端口(P3.7)不再變化，這時門c的輸入端，不管停留在高電平還是低電平，因電容C3的隔離，門d的輸入端④、⑤腳有電阻R4的下拉，其⑥腳輸出恒為高電平，C4通過R5充電，約500ms后，使門b(11)腳輸出低電平。一方面C1經(jīng)D1很快放電，使門a的⑩腳為低電平，門a的⑧腳輸出高電平，致CPU復(fù)位。另一方面C4經(jīng)D2、R3放電，當(dāng)C4放電至VL閾值電平時，門b翻轉(zhuǎn)，其11腳輸出高電平，封住了D1、D2，這樣電容C1、C4又分別經(jīng)R1、R5開始充電，由于R1、C1的充放電時間常數(shù)只有R5、C4的幾分之一，因而門a先翻轉(zhuǎn)，其⑧腳輸出低電平，CPU復(fù)位后重新開始正常運行。一旦主循環(huán)正常運行，門c的輸入就不斷變化，門b的輸出也不斷變化，C4又充不上電了……圖中，門a與電阻R1、R2，電容C1、C2及穩(wěn)壓二極管DW構(gòu)成了電壓監(jiān)控電路，門a⑩腳上的R1、C1主要用于“上電自動復(fù)位”，即在系統(tǒng)上電初始階段，門a⑩腳處于低電平，使其⑧腳輸出高電平復(fù)位脈沖，CPU復(fù)位。門a的⑨腳上的C2、R2、DW則起“掉電保護(hù)作用”。在上電瞬間，由于C2的存在，使得⑨腳處于高電平，當(dāng)電源電壓穩(wěn)定時，由于2.4V的穩(wěn)壓二極管DW的存在，使得⑨腳的電位鉗位在VDD-2.4=5-2.4=2.6V，根據(jù)施密特觸發(fā)器的特性，⑨腳仍然“保持在高電平”，不會影響門a的原有狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)電源掉電或欠壓時，如VDD掉至4V，則⑨腳電位為VDD一2.4=4-2.4=1.6V，低于VL闞值電壓。這時，門a翻轉(zhuǎn)，其⑧腳輸出高電平，使CPU處于復(fù)位狀態(tài)，避免了系統(tǒng)在掉電欠壓過程中產(chǎn)生的誤操作，直到電源恢復(fù)正常時，復(fù)位保護(hù)才撤銷，CPU才開始正常運行。