專利名稱:汽車電子電路的硬件看門狗電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域,尤其涉及汽車電子電路保護(hù)裝置,特別是一種汽車電子電路的硬件看門狗電路。
背景技術(shù):
看門狗電路包括定時(shí)器單元,定時(shí)器單元包括清零輸入端和定時(shí)溢出輸出端,當(dāng)定時(shí)溢出后,輸出溢出信號(hào)可以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的控制邏輯。由微處理器或是其他控制電路來控制清零輸入端,周期性的輸入清零信號(hào),以保證定時(shí)器定時(shí)未溢出,此時(shí)無溢出信號(hào)輸出;當(dāng)微處理器或是控制電路異常時(shí),不能及時(shí)的輸入清零信號(hào),此時(shí)定時(shí)器溢出并輸出溢出信號(hào),溢出執(zhí)行機(jī)構(gòu)如微處理器或是其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)溢出信號(hào)來執(zhí)行相應(yīng)的控制邏輯,以保證產(chǎn)品正常工作或是盡最大限度的降低產(chǎn)品故障帶來的危害。現(xiàn)有技術(shù)中,看門狗包括軟件看門狗方案、芯片配合微處理器控制的方案和線性電源集成看門狗的方案。軟件看門狗方案中,軟件設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)軟件代碼及微處理器的主頻來計(jì)算正常的軟件的最長工 作周期,附加一定的設(shè)計(jì)余量后選擇相應(yīng)的看門狗定時(shí)周期,以此來做看門狗的定時(shí)單元的定時(shí)周期,軟件會(huì)周而復(fù)始的輸入清零信號(hào),一旦程序出現(xiàn)異常,未在該周期內(nèi)輸入清零信號(hào),軟件將自動(dòng)進(jìn)入溢出模式,執(zhí)行相應(yīng)的操作,以保證產(chǎn)品正常工作。單獨(dú)的硬件看門狗芯片配合微處理器控制的方案中,和純軟件看門狗控制方案的區(qū)別是由軟件的定時(shí)器改為外部芯片的硬件定時(shí)電路定時(shí),可靠性比軟件看門狗高,但是成本相應(yīng)的增加。線性電源集成看門狗的方案中,和單獨(dú)的硬件看門狗相似,區(qū)別是線性電源芯片集成了看門狗功能,同樣是需要微處理器配合,同時(shí)成本也非常高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種汽車電子電路的硬件看門狗電路,所述的這種汽車電子電路的硬件看門狗電路要解決現(xiàn)有技術(shù)中汽車電子線路看門狗電路成本過高、產(chǎn)品穩(wěn)定性不能滿足要求的技術(shù)問題。本發(fā)明的這種汽車電子電路的硬件看門狗電路,包括一個(gè)看門狗使能控制電路、一個(gè)清零輸入電路、一個(gè)定時(shí)器單元和一個(gè)定時(shí)溢出輸出電路,其中,所述的看門狗使能控制電路、清零輸入電路、定時(shí)器單元和定時(shí)溢出輸出電路各自有分立元件構(gòu)成,看門狗使能控制電路包括一個(gè)看門狗使能控制端子和一個(gè)濾波電路,所述的看門狗使能控制端子與所述的濾波電路連接,清零輸入電路包括一個(gè)看門狗清零輸入端、一個(gè)電源信號(hào)端子和一個(gè)清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件,所述的看門狗清零輸入端和電源信號(hào)端子分別與所述的清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件連接,清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件的輸出端與所述的定時(shí)器單元連接,所述的定時(shí)溢出輸出電路包括一個(gè)定時(shí)溢出輸出端子和一個(gè)定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件,看門狗使能控制電路的輸出端和定時(shí)器單元的輸出端分別與所述的定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件連接,定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件的輸出端與定時(shí)溢出輸出端子連接。進(jìn)一步的,看門狗使能控制電路控制定時(shí)器單元工作,清零輸入電路控制定時(shí)器單兀輸出低電平。進(jìn)一步的,所述的看門狗使能控制電路包括一個(gè)看門狗使能控制端子,所述的看門狗使能控制端子與一個(gè)反向電壓保護(hù)二極管串聯(lián)后與一個(gè)第七電阻器的一端連接,所述的第七電阻器的另一端與一個(gè)第三濾波電容器的一端和一個(gè)第二下拉電阻器的一端連接,所述的第三濾波電容器的另一端和第二下拉電阻器的另一端接地,所述的清零輸入電路包括一個(gè)看門狗清零輸入端、一個(gè)電源信號(hào)端子和兩個(gè)清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件,所述的兩個(gè)清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件分別是一個(gè)第三三極管和一個(gè)第四三極管,所述的第四三極管的基極與一個(gè)第十二限流電阻器串聯(lián)后與所述的第三三極管的集電極連接,所述的看門狗清零輸入端與一個(gè)第九限流電阻器串聯(lián)后與第三三極管的基極連接,所述的第九限流電阻器與第三三極管的基極之間連接有一個(gè)第十下拉電阻器,所述的第十下拉電阻器接地,第三三極管的發(fā)射極接地,所述的電源信號(hào)端子與第四三極管的發(fā)射極連接,電源信號(hào)端子與第四三極管的基極之間串聯(lián)有一個(gè)第十一上拉電阻器,所述的定時(shí)器單元包括一個(gè)第二電容器、一個(gè)第四電阻器和一個(gè)第一電阻器,第四三極管的集電極與一個(gè)第六限流電阻器串聯(lián)后與所述的第二電容器的一端、第四電阻器的一端和第一電阻器的一端連接,第二電容器的另一端和第四電阻器的另一端接地,所述的定時(shí)溢出輸出電路包括一個(gè)定時(shí)溢出輸出端子和兩個(gè)定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件,所述的兩個(gè)定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件分別是一個(gè)第一場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)第二場(chǎng)效應(yīng)管,第七電阻器的另一端與一個(gè)第三限流電阻器串聯(lián)后與所述的第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述的第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接,第一電阻器的另一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極和第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地,所述的定時(shí)溢出輸出端子與一個(gè)第五限流電阻器串聯(lián)后與第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接,定時(shí)溢出輸出端子與第五限流電阻器之間連接有一個(gè)第一濾波電容器的一端,所述的第一濾波電容器的另一端接地,第五限流電阻器與第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極之間連接有一個(gè)上電復(fù)位延時(shí)匹配電阻器的一端。進(jìn)一步的,第三三極管和第四三極管均是NPN型三極管。進(jìn)一步的,電源信號(hào)端子與汽車電池輸出端連接。本發(fā)明的工作原理是看門狗使能控制電路、一個(gè)清零輸入電路、一個(gè)定時(shí)器單元和一個(gè)定時(shí)溢出輸出電路均采用分立元器件。當(dāng)產(chǎn)品需要看門狗功能時(shí)可以打開看門狗使能控制電路,清零輸入電路可以根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要周期性的輸入清零信號(hào),系統(tǒng)正常時(shí)都可以保證產(chǎn)品無溢出,當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)異常時(shí),清零輸入端沒有及時(shí)清零,定時(shí)器會(huì)出現(xiàn)溢出現(xiàn)象,定時(shí)溢出輸出電路作為看門狗電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出溢出信號(hào),與之相連的產(chǎn)品的微處理器或是邏輯控制電路及時(shí)處理該溢出信號(hào),以保證產(chǎn)品正常工作或是盡最大限度的降低產(chǎn)品故障帶來的危害。本發(fā)明和已有技術(shù)相比較,其效果是積極和明顯的。本發(fā)明利用看門狗使能控制電路、一個(gè)清零輸入電路、一個(gè)定時(shí)器單元和一個(gè)定時(shí)溢出輸出電路構(gòu)成汽車電子電路的硬件看門狗電路,看門狗使能控制電路、一個(gè)清零輸入電路、一個(gè)定時(shí)器單元和一個(gè)定時(shí)溢·出輸出電路均采用分立元器件,成本降低,參數(shù)調(diào)節(jié)簡單方便,便于應(yīng)用,可靠性高,穩(wěn)定性強(qiáng),適用于汽車電子產(chǎn)品,電路設(shè)計(jì)簡單。
圖I是本發(fā)明的汽車電子電路的硬件看門狗電路的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式 實(shí)施例I:如圖I所示,本發(fā)明的汽車電子電路的硬件看門狗電路,包括一個(gè)看門狗使能控制電路、一個(gè)清零輸入電路、一個(gè)定時(shí)器單元和一個(gè)定時(shí)溢出輸出電路,其中,所述的看門狗使能控制電路、清零輸入電路、定時(shí)器單元和定時(shí)溢出輸出電路各自有分立元件構(gòu)成,看門狗使能控制電路包括一個(gè)看門狗使能控制端子WDT-ENB和一個(gè)濾波電路,所述的看門狗使能控制端子WDT-ENB與所述的濾波電路連接,清零輸入電路包括一個(gè)看門狗清零輸入端WDT、一個(gè)電源信號(hào)端子VIN和一個(gè)清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件,所述的看門狗清零輸入端WDT和電源信號(hào)端子VIN分別與所述的清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件連接,清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件的輸出端與所述的定時(shí)器單元連接,所述的定時(shí)溢出輸出電路包括一個(gè)定時(shí)溢出輸出端子RESET和一個(gè)定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件,看門狗使能控制電路的輸出端和定時(shí)器單元的輸出端分別與所述的定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件連接,定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件的輸出端與定時(shí)溢出輸出端子RESET連接。進(jìn)一步的,看門狗使能控制電路控制定時(shí)器單元工作,清零輸入電路控制定時(shí)器單兀輸出低電平。進(jìn)一步的,看門狗使能控制端子WDT-ENB與一個(gè)反向電壓保護(hù)二極管DI串聯(lián)后與 一個(gè)第七電阻器R7的一端連接,第七電阻器R7的另一端與一個(gè)第三濾波電容器C3的一端和一個(gè)第二下拉電阻器R2的一端連接,第三濾波電容器C3的另一端和第二下拉電阻器R2的另一端接地,清零輸入電路包括一個(gè)看門狗清零輸入端WDT、一個(gè)電源信號(hào)端子VIN和兩個(gè)清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件,兩個(gè)清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件分別是一個(gè)Q3和一個(gè)第四三極管Q4,第四三極管Q4的基極與一個(gè)第十二限流電阻器R12串聯(lián)后與Q3的集電極連接,看門狗清零輸入端WDT與一個(gè)第九限流電阻器R9串聯(lián)后與Q3的基極連接,第九限流電阻器R9與Q3的基極之間連接有一個(gè)第十下拉電阻器R10,第十下拉電阻器RlO接地,Q3的發(fā)射極接地,電源信號(hào)端子VIN與第四三極管Q4的發(fā)射極連接,電源信號(hào)端子VIN與第四三極管Q4的基極之間串聯(lián)有一個(gè)第i 上拉電阻器R11,定時(shí)器單兀包括一個(gè)第二電容器C2、一個(gè)第四電阻器R4和一個(gè)第一電阻器R1,第四三極管Q4的集電極與一個(gè)第六限流電阻器串聯(lián)后與第二電容器C2的一端、第四電阻器R4的一端和第一電阻器Rl的一端連接,第二電容器C2的另一端和第四電阻器R4的另一端接地,定時(shí)溢出輸出電路包括一個(gè)定時(shí)溢出輸出端子RESET和兩個(gè)定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件,兩個(gè)定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件分別是一個(gè)第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和一個(gè)第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2,第七電阻器R7的另一端與一個(gè)第三限流電阻器R3串聯(lián)后與第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極與第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極連接,第一電阻器Rl的另一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極接地,定時(shí)溢出輸出端子RESET與一個(gè)第五限流電阻器R5串聯(lián)后與第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極連接,定時(shí)溢出輸出端子RESET與第五限流電阻器R5之間連接有一個(gè)第一濾波電容器Cl的一端,第一濾波電容器Cl的另一端接地,第五限流電阻器R5與第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極之間連接有一個(gè)上電復(fù)位延時(shí)匹配電阻器R8的一端。進(jìn)一步的,Q3和第四三極管Q4均是NPN型三極管。進(jìn)一步的,電源信號(hào)端子VIN與汽車電池輸出端(圖中未示)連接。本實(shí)施例的工作原理是看門狗使能控制電路、一個(gè)清零輸入電路、一個(gè)定時(shí)器單元和一個(gè)定時(shí)溢出輸出電路均采用分立元器件。當(dāng)產(chǎn)品需要看門狗功能時(shí)可以打開看門狗使能控制電路,清零輸入電路可以根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要周期性的輸入清零信號(hào),系統(tǒng)正常時(shí)都可以保證產(chǎn)品無溢出,當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)異常時(shí),清零輸入端沒有及時(shí)清零,定時(shí)器會(huì)出現(xiàn)溢出現(xiàn)象,定時(shí)溢出輸出電路作為看門狗電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出溢出信號(hào),與之相連的產(chǎn)品的微處理器或是邏輯控制電路及時(shí)處理該溢出信號(hào),以保證產(chǎn)品正常工作或 是盡最大限度的降低產(chǎn)品故障帶來的危害。
權(quán)利要求
1.一種汽車電子電路的硬件看門狗電路,包括一個(gè)看門狗使能控制電路、一個(gè)清零輸入電路、一個(gè)定時(shí)器單元和一個(gè)定時(shí)溢出輸出電路,其特征在于所述的看門狗使能控制電路、清零輸入電路、定時(shí)器單元和定時(shí)溢出輸出電路各自有分立元件構(gòu)成,看門狗使能控制電路包括一個(gè)看門狗使能控制端子和一個(gè)濾波電路,所述的看門狗使能控制端子與所述的濾波電路連接,清零輸入電路包括一個(gè)看門狗清零輸入端、一個(gè)電源信號(hào)端子和一個(gè)清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件,所述的看門狗清零輸入端和電源信號(hào)端子分別與所述的清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件連接,清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件的輸出端與所述的定時(shí)器單元連接,所述的定時(shí)溢出輸出電路包括一個(gè)定時(shí)溢出輸出端子和一個(gè)定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件,看門狗使能控制電路的輸出端和定時(shí)器單元的輸出端分別與所述的定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件連接,定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件的輸出端與定時(shí)溢出輸出端子連接。
2.如權(quán)利要求I所述的汽車電子電路的硬件看門狗電路,其特征在于看門狗使能控制電路控制定時(shí)器單元工作,清零輸入電路控制定時(shí)器單元輸出低電平。
3.如權(quán)利要求I所述的汽車電子電路的硬件看門狗電路,其特征在于所述的看門狗使能控制電路包括一個(gè)看門狗使能控制端子,所述的看門狗使能控制端子與一個(gè)反向電壓保護(hù)二極管串聯(lián)后與一個(gè)第七電阻器的一端連接,所述的第七電阻器的另一端與一個(gè)第三濾波電容器的一端和一個(gè)第二下拉電阻器的一端連接,所述的第三濾波電容器的另一端和第二下拉電阻器的另一端接地,所述的清零輸入電路包括一個(gè)看門狗清零輸入端、一個(gè)電源信號(hào)端子和兩個(gè)清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件,所述的兩個(gè)清零信號(hào)輸入執(zhí)行元件分別是一個(gè)第三三極管和一個(gè)第四三極管,所述的第四三極管的基極與一個(gè)第十二限流電阻器串聯(lián)后與所述的第三三極管的集電極連接,所述的看門狗清零輸入端與一個(gè)第九限流電阻器串聯(lián)后與第三三極管的基極連接,所述的第九限流電阻器與第三三極管的基極之間連接有一個(gè)第十下拉電阻器,所述的第十下拉電阻器接地,第三三極管的發(fā)射極接地,所述的電源信號(hào)端子與第四三極管的發(fā)射極連接,電源信號(hào)端子與第四三極管的基極之間串聯(lián)有一個(gè)第i上拉電阻器,所述的定時(shí)器單兀包括一個(gè)第二電容器、一個(gè)第四電阻器和一個(gè)第一電阻器,第四三極管的集電極與一個(gè)第六限流電阻器串聯(lián)后與所述的第二電容器的一端、第四電阻器的一端和第一電阻器的一端連接,第二電容器的另一端和第四電阻器的另一端接地,所述的定時(shí)溢出輸出電路包括一個(gè)定時(shí)溢出輸出端子和兩個(gè)定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行兀件,所述的兩個(gè)定時(shí)溢出輸出信號(hào)執(zhí)行元件分別是一個(gè)第一場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)第二場(chǎng)效應(yīng)管,第七電阻器的另一端與一個(gè)第三限流電阻器串聯(lián)后與所述的第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述的第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接,第一電阻器的另一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極和第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地,所述的定時(shí)溢出輸出端子與一個(gè)第五限流電阻器串聯(lián)后與第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接,定時(shí)溢出輸出端子與第五限流電阻器之間連接有一個(gè)第一濾波電容器的一端,所述的第一濾波電容器的另一端接地,第五限流電阻器與第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極之間連接有一個(gè)上電復(fù)位延時(shí)匹配電阻器的一端。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車電子電路的硬件看門狗電路,其特征在于第三三極管和第四三極管均是NPN型三極管。
5.如權(quán)利要求3所述的汽車電子電路的硬件看門狗電路,其特征在于電源信號(hào)端子與汽車電池輸出端連接。
全文摘要
一種汽車電子電路的硬件看門狗電路,包括看門狗使能控制電路、清零輸入電路、定時(shí)器單元和定時(shí)溢出輸出電路,各電路均采用分立元器件。當(dāng)產(chǎn)品需要看門狗功能時(shí)可以打開看門狗使能控制電路,清零輸入電路可以根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要周期性的輸入清零信號(hào),系統(tǒng)正常時(shí)都可以保證產(chǎn)品無溢出,當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)異常時(shí),清零輸入端沒有及時(shí)清零,定時(shí)器會(huì)出現(xiàn)溢出現(xiàn)象,定時(shí)溢出輸出電路作為看門狗電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出溢出信號(hào),與之相連的產(chǎn)品的微處理器或是邏輯控制電路及時(shí)處理該溢出信號(hào),以保證產(chǎn)品正常工作或是盡最大限度的降低產(chǎn)品故障帶來的危害。本發(fā)明可降低成本,參數(shù)調(diào)節(jié)簡單方便,便于應(yīng)用,可靠性高,穩(wěn)定性強(qiáng),電路設(shè)計(jì)簡單。
文檔編號(hào)G06F11/00GK102915259SQ20121039314
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者董文輝 申請(qǐng)人:延鋒偉世通電子科技(上海)有限公司