ARM+Linux下看門狗應(yīng)用

摘要：本文介紹了在ARM+Linux的條件下，傳統(tǒng)的看門狗應(yīng)用存在的問題及解決方案。此方案可以做為ARM+Linux條件下的一種標(biāo)準(zhǔn)解決方法。

關(guān)鍵詞：看門狗；重啟；關(guān)狗

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.1.016

現(xiàn)象、問題描述

筆者在設(shè)計ARM+Linux的產(chǎn)品中，使用了看門狗ADM706。這款I(lǐng)C的定時間隔為1.6s。由于使用ARM9的內(nèi)核，操作系統(tǒng)為Linux。整個系統(tǒng)完全啟動時間較長，超出了看門狗的喂狗時間門限。因此在CPU能完全啟動開始喂狗前，看門狗又給出了復(fù)位信號，導(dǎo)致CPU重啟。由于成本的原因，此款看門狗IC的定時復(fù)位間隔時間已經(jīng)定死，不能由CPU設(shè)置。我們無法通過更改看門狗的喂狗間隔時間來滿足CPU的啟動要求。

關(guān)鍵過程及根本原因分析

使用的看門狗電路如圖1所示。

RESET信號為看門狗輸出的復(fù)位信號，WDI為CPU輸出的喂狗信號。在1.6s的時間內(nèi)，WDI信號有從高到低或者從低到高的變化，則看門狗內(nèi)部的定時器清零，重新計數(shù)，無復(fù)位信號輸出。

由于采用Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)，Bootloader采用U-Boot。在從U-Boot跳轉(zhuǎn)到Linux內(nèi)核的過程中，必須關(guān)閉定時器中斷。CPU不能定時喂狗，且跳轉(zhuǎn)執(zhí)行的間隔時間都大于 1.6s。因此需要關(guān)閉看門狗的復(fù)位輸出信號，以使CPU能完全啟動。

改進(jìn)電路

仔細(xì)閱讀此看門狗I C的Datasheet?？撮T狗IC的框圖如圖2。此看門狗IC內(nèi)部包括三部分功能：

（1）看門狗的定時器，當(dāng)MR為低電平或WDI有電平變化時清零。當(dāng)定時器溢出，WDO輸出低電平。一旦定時器清零，WDO輸出高電平。

（2）當(dāng)VCC失敗或MR上有低電平，一旦上述條件消失，RESET輸出一個200ms寬度的低電平信號。因此，當(dāng)WDO直接連到MR管腳上后，RESET輸出一個周期為1.6s，低電平寬度為200ms的復(fù)位信號。

（3）PFI的輸入電平低于1.25V時，PFO輸出一個低電平。

電路圖更新為如圖3所示。

采用此電路后，C P U啟動后，在U-Boot程序中設(shè)置CLOSE_ WATCHDOG信號為高電平，可以關(guān)閉看門狗的WDO信號輸出，CPU可以正常啟動完成。在裝載完驅(qū)動程序后，定時每100ms在WDI管腳輸出喂狗信號。設(shè)置CLOSE_WATCHDOG信號為低，打開看門狗的復(fù)位信號輸出。當(dāng)1.6s后，沒有喂狗信號，看門狗輸出復(fù)位信號復(fù)位CPU，CPU重啟。

總結(jié)

采用圖三所示電路，使看門狗IC實(shí)現(xiàn)看門狗電路和上電復(fù)位電路兩種功能。滿足帶操作系統(tǒng)的CPU啟動時間長，需通過電壓跌落試驗(yàn)等要求。也可以滿足需要實(shí)現(xiàn)休眠功能要求的場景。此電路可以作為帶操作系統(tǒng)CPU或需實(shí)現(xiàn)休眠功能的CPU標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位電路。