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

介紹

通常最好具有具有電壓監(jiān)視器和手動復(fù)位（MR）的看門狗定時器功能。當(dāng)用戶需要強制復(fù)位時，手動復(fù)位對于微處理器應(yīng)用非常有用。在檢測到主電源電壓以外的低電壓時需要復(fù)位的應(yīng)用中，它也很有用。手動復(fù)位提供對復(fù)位的完全控制，而不是只有一個欠壓 （UV） 觸發(fā)器。存儲器錯誤和無限循環(huán)是看門狗定時器無法始終檢測和復(fù)位的兩個微控制器錯誤。對于無法接受的應(yīng)用，使用可手動復(fù)位的看門狗定時器非常重要。

MAX16152–MAX16155系列毫微功耗監(jiān)控器和看門狗定時器簡介

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

圖1.MAX16152–MAX16155毫微功耗監(jiān)控器和看門狗定時器的典型應(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

1.5V至5V輸入門限范圍，增量為100mV

看門狗功能檢測錯誤的代碼執(zhí)行

漏極開路復(fù)位和看門狗輸出

看門狗定時器使能輸入

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)中的動態(tài)看門狗啟用功能

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

需要看門狗計時器的應(yīng)用程序必須確保軟件啟動時間不超過最小看門狗超時期限。如果啟動時間確實超過監(jiān)視器超時期限，應(yīng)用程序?qū)o限期地循環(huán)引導(dǎo)周期。這需要一個選項來禁用看門狗，或者提供具有啟動延遲功能的選項。

需要看門狗定時器的動態(tài)禁用選項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狗定時器的實現(xiàn)變得復(fù)雜。如果處理器進入睡眠狀態(tài)并停止執(zhí)行，監(jiān)視器應(yīng)該怎么做？看門狗的時間應(yīng)該停滯不前嗎？如果看門狗很方便或具有可按需切換的動態(tài)功能，則這種復(fù)雜性就會降低。

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

手動復(fù)位可以通過在VCC上增加一個分壓器來實現(xiàn)，該分壓器利用欠壓檢測，其中手動復(fù)位觸發(fā)信號將VCC拉到VTH以下。驅(qū)動或觸發(fā)系統(tǒng)中手動復(fù)位輸入的各種方式包括通過機械開關(guān)或按鈕以及緩沖器或數(shù)字邏輯進行控制，如圖2和圖3所示。

圖2.按鈕用于驅(qū)動手動復(fù)位輸入。

圖3.邏輯器件的輸出用于驅(qū)動手動復(fù)位輸入。

測試部件的詳細信息

部件號 ： MAX16155CGAD+T
門限電壓 ： 1.7V， 測得的 VTH- = 1.699V， VTH+ = 1.704V
復(fù)位超時周期 ： 128ms （典型值） 看門狗超時延遲 ： 64s （最小值） 看門狗啟動延遲：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準脈沖發(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

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，漏極開路輸出，上拉至 SRAIL WDOB = 低電平有效看門狗輸出，漏極開路輸出，上拉至 SRAIL

WDI = 看門狗輸入 WDEN = 動態(tài) WD 使能輸入

設(shè)計計算和注意事項

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，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?？紤] 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?？紤]680？和100？。

對于 5% 的最大偏差，V抄送電源軌最高可達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。

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。

工作臺評估和結(jié)果

測試 1：MRB 到 RESETB 輸出延遲

測量從MRB下降沿到RESETB下降沿的延遲。MRB 下降時間為 1μs。 對于一個 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。

測試 2：手動復(fù)位釋放并取消置位復(fù)位

測量超時期限并觀察 RESETB 的行為。MRB 上升時間為 1μs。 RESETB超時周期測量為133.1ms，MRB通過具有1.8V電壓電平的函數(shù)發(fā)生器進行。

圖5.在室溫下測量的 RESETB 超時周期

測試 3：重置對 MR 觸發(fā)和釋放的響應(yīng)

圖6.重置對 MRB 周期的響應(yīng)。

結(jié)論

當(dāng)用戶需要強制復(fù)位時，手動復(fù)位 （MR） 對于微處理器應(yīng)用非常有用。它可以完全控制復(fù)位，而不是只有一個低電源電壓觸發(fā)或看門狗超時。在本應(yīng)用筆記中，我們回顧了MAX16154/MAX16155如何輕松使能手動復(fù)位（MR）功能，MAX16154/MAX16155是毫微功耗看門狗定時器IC，提供動態(tài)看門狗禁用/使能選項，同時具有用作電源電壓監(jiān)控器的額外優(yōu)勢。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，包括便攜式計算、計量、物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療可穿戴設(shè)備。

審核編輯：郭婷