如果系統(tǒng)遇到看門(mén)狗定時(shí)器無(wú)法檢測(cè)到的錯(cuò)誤或欠壓故障以外的任何故障，則在看門(mén)狗定時(shí)器或監(jiān)控器中有一個(gè)手動(dòng)干預(yù)或觸發(fā)復(fù)位的選項(xiàng)非常重要。本應(yīng)用筆記解釋了如何將手動(dòng)復(fù)位（MR）功能集成到MAX16154和MAX16155（毫微功耗系列）中。?看門(mén)狗定時(shí)器IC提供動(dòng)態(tài)看門(mén)狗禁用/使能選項(xiàng)，以及充當(dāng)電源電壓監(jiān)控器的額外優(yōu)勢(shì)。

介紹

通常最好具有具有電壓監(jiān)視器和手動(dòng)復(fù)位（MR）的看門(mén)狗定時(shí)器功能。當(dāng)用戶(hù)需要強(qiáng)制復(fù)位時(shí)，手動(dòng)復(fù)位對(duì)于微處理器應(yīng)用非常有用。在檢測(cè)到主電源電壓以外的低電壓時(shí)需要復(fù)位的應(yīng)用中，它也很有用。手動(dòng)復(fù)位提供對(duì)復(fù)位的完全控制，而不是只有一個(gè)欠壓 （UV） 觸發(fā)器。存儲(chǔ)器錯(cuò)誤和無(wú)限循環(huán)是看門(mén)狗定時(shí)器無(wú)法始終檢測(cè)和復(fù)位的兩個(gè)微控制器錯(cuò)誤。對(duì)于無(wú)法接受的應(yīng)用，使用可手動(dòng)復(fù)位的看門(mén)狗定時(shí)器非常重要。

MAX16152–MAX16155系列毫微功耗監(jiān)控器和看門(mén)狗定時(shí)器簡(jiǎn)介

MAX16152/MAX16153/MAX16154/MAX16155為超低電流監(jiān)控電路，用于監(jiān)視單系統(tǒng)電源電壓，當(dāng)電源電壓降至工廠(chǎng)調(diào)整復(fù)位門(mén)限以下時(shí)，發(fā)出低電平有效復(fù)位信號(hào)。電源電壓升至閾值電壓以上后，復(fù)位輸出在復(fù)位超時(shí)周期內(nèi)保持置位狀態(tài)，最后在超時(shí)周期結(jié)束后置位，看門(mén)狗定時(shí)器電路監(jiān)視微處理器或微控制器的活動(dòng)。在正常工作期間，微處理器或微控制器會(huì)定期切換WDI輸入，并進(jìn)行有效的邏輯轉(zhuǎn)換（從低到高或從高到低）。如果在看門(mén)狗超時(shí)期限內(nèi)切換WDI輸入，則內(nèi)部定時(shí)器將被清除并重新啟動(dòng)，并且/WDO（WDOB）輸出保持高電平。如果在超時(shí)期限到期之前未對(duì)輸入進(jìn)行選通，則看門(mén)狗輸出在等于看門(mén)狗輸出脈沖寬度的時(shí)間段內(nèi)被置為低電平。MAX16152和MAX16153具有低電平有效手動(dòng)復(fù)位輸入（MRB），允許外部按鈕或邏輯信號(hào)啟動(dòng)復(fù)位脈沖。MAX16154/MAX16155具有邏輯輸入（WD_EN），允許系統(tǒng)使能和禁用看門(mén)狗功能，如圖1所示。

圖1.MAX16152–MAX16155毫微功耗監(jiān)控器和看門(mén)狗定時(shí)器的典型應(yīng)用示意圖

MAX16152–MAX16155特性：

400nA （典型值）電源電流

1.2V至5.5V工作電源范圍

監(jiān)控電源電壓并提供系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)

1.5V至5V輸入門(mén)限范圍，增量為100mV

看門(mén)狗功能檢測(cè)錯(cuò)誤的代碼執(zhí)行

漏極開(kāi)路復(fù)位和看門(mén)狗輸出

看門(mén)狗定時(shí)器使能輸入

6 焊球 WLP 封裝和 6 引腳 SOT23 封裝

-40°C 至 +125°C 工作溫度范圍

需要系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)看門(mén)狗啟用功能

市場(chǎng)上許多可用監(jiān)控電路中的看門(mén)狗定時(shí)器可以通過(guò)保持WDI引腳打開(kāi)來(lái)禁用。在此模式下，提供內(nèi)部信號(hào)以定期復(fù)位看門(mén)狗超時(shí)定時(shí)器。但這通常需要三態(tài)緩沖區(qū)或正確初始化輸入。這可能會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜情況，例如當(dāng)需要不同的三態(tài)緩沖器時(shí)，禁用時(shí)輸出泄漏不得超過(guò)可接受的限值。

需要看門(mén)狗計(jì)時(shí)器的應(yīng)用程序必須確保軟件啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)最小看門(mén)狗超時(shí)期限。如果啟動(dòng)時(shí)間確實(shí)超過(guò)監(jiān)視器超時(shí)期限，應(yīng)用程序?qū)o(wú)限期地循環(huán)引導(dǎo)周期。這需要一個(gè)選項(xiàng)來(lái)禁用看門(mén)狗，或者提供具有啟動(dòng)延遲功能的選項(xiàng)。

需要看門(mén)狗定時(shí)器的動(dòng)態(tài)禁用選項(xiàng)的另一種情況是在具有睡眠模式的系統(tǒng)中。在物聯(lián)網(wǎng)或可穿戴設(shè)備等應(yīng)用中，睡眠和其他低功耗模式使看門(mén)狗定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)變得復(fù)雜。如果處理器進(jìn)入睡眠狀態(tài)并停止執(zhí)行，監(jiān)視器應(yīng)該怎么做？看門(mén)狗的時(shí)間應(yīng)該停滯不前嗎？如果看門(mén)狗很方便或具有可按需切換的動(dòng)態(tài)功能，則這種復(fù)雜性就會(huì)降低。

在MAX16154/MAX16155中集成手動(dòng)復(fù)位（MR）的建議方案

手動(dòng)復(fù)位可以通過(guò)在VCC上增加一個(gè)分壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)，該分壓器利用欠壓檢測(cè)，其中手動(dòng)復(fù)位觸發(fā)信號(hào)將VCC拉到VTH以下。驅(qū)動(dòng)或觸發(fā)系統(tǒng)中手動(dòng)復(fù)位輸入的各種方式包括通過(guò)機(jī)械開(kāi)關(guān)或按鈕以及緩沖器或數(shù)字邏輯進(jìn)行控制，如圖2和圖3所示。

圖2.按鈕用于驅(qū)動(dòng)手動(dòng)復(fù)位輸入。

圖3.邏輯器件的輸出用于驅(qū)動(dòng)手動(dòng)復(fù)位輸入。

測(cè)試部件的詳細(xì)信息

部件號(hào) ： MAX16155CGAD+T
門(mén)限電壓 ： 1.7V， 測(cè)得的 VTH- = 1.699V， VTH+ = 1.704V
復(fù)位超時(shí)周期 ： 128ms （典型值） 看門(mén)狗超時(shí)延遲 ： 64s （最小值） 看門(mén)狗啟動(dòng)延遲：100毫秒（最小值）

全球狀況

電源軌電壓 （SRAIL） = 1.8V
具有壓擺率控制的標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器用于復(fù)制邏輯器件輸出。
所有上拉電阻均連接至電源軌，而不是連接至MAX16155的VCC。

縮寫(xiě)

SRAIL = 電源軌電壓
VCC_IC = MAX16155 V抄送， 監(jiān)控輸入 RSTB = 低電平有效復(fù)位，漏極開(kāi)路輸出，上拉至 SRAIL WDOB = 低電平有效看門(mén)狗輸出，漏極開(kāi)路輸出，上拉至 SRAIL

WDI = 看門(mén)狗輸入 WDEN = 動(dòng)態(tài) WD 使能輸入

設(shè)計(jì)計(jì)算和注意事項(xiàng)

下面的解釋考慮了圖 3。

系統(tǒng)電源軌被視為1.8V。VCC 偏差典型值為 3%，最壞情況偏差為 5%。

MAX16154/MAX16155的遲滯 = 0.4%。

MRB置位時(shí)，VCC電壓不應(yīng)低于1.2V，這是MAX16154/MAX16155的最小工作電壓。

R3必須更低，以避免VCC處R3和C1的RC延遲。考慮 100？。

R3 + R4 應(yīng)更高，以限制 MRB 置位期間的電流。如果灌電流限制允許，則減小此總和。考慮680？和100？。

對(duì)于 5% 的最大偏差，V抄送電源軌最高可達(dá)1.890V。在此電壓期間，分壓器電壓應(yīng)低于V超高當(dāng)MRB被邏輯器件拉低時(shí)。

考慮到V的精度，跳閘電壓應(yīng)至少為低于1.8V的45mV千.

如果 V抄送= 1.8V，MR 斷位期間，V抄送在IC上為~1.569V。

工作臺(tái)評(píng)估和結(jié)果

測(cè)試 1：MRB 到 RESETB 輸出延遲

測(cè)量從MRB下降沿到RESETB下降沿的延遲。MRB 下降時(shí)間為 1μs。 對(duì)于一個(gè) 1.8V 的供電軌，MRB 至復(fù)位延遲為 ~94μs。

圖4.MRB至RESETB輸出延遲的提議解決方案。

測(cè)試 2：手動(dòng)復(fù)位釋放并取消置位復(fù)位

測(cè)量超時(shí)期限并觀(guān)察 RESETB 的行為。MRB 上升時(shí)間為 1μs。 RESETB超時(shí)周期測(cè)量為133.1ms，MRB通過(guò)具有1.8V電壓電平的函數(shù)發(fā)生器進(jìn)行。

圖5.在室溫下測(cè)量的 RESETB 超時(shí)周期

測(cè)試 3：重置對(duì) MR 觸發(fā)和釋放的響應(yīng)

圖6.重置對(duì) MRB 周期的響應(yīng)。

結(jié)論

當(dāng)用戶(hù)需要強(qiáng)制復(fù)位時(shí)，手動(dòng)復(fù)位 （MR） 對(duì)于微處理器應(yīng)用非常有用。它可以完全控制復(fù)位，而不是只有一個(gè)低電源電壓觸發(fā)或看門(mén)狗超時(shí)。在本應(yīng)用筆記中，我們回顧了MAX16154/MAX16155如何輕松使能手動(dòng)復(fù)位（MR）功能，MAX16154/MAX16155是毫微功耗看門(mén)狗定時(shí)器IC，提供動(dòng)態(tài)看門(mén)狗禁用/使能選項(xiàng)，同時(shí)具有用作電源電壓監(jiān)控器的額外優(yōu)勢(shì)。極低的電流消耗和微小的封裝尺寸使這些IC非常適合多種電池供電應(yīng)用，包括便攜式計(jì)算、計(jì)量、物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療可穿戴設(shè)備。

審核編輯：郭婷