监视定时器(WDT)俗称“看门狗”( Watchdog),是定时器的一种特殊功能,用于监视CPU的工作是否正常。单片机正常运行时,CPU是按照事先编写的程序指令一步一步执行的,程序计数器PC就总是指向将要执行的指令地址。而单片机实际工作的环境条件往往十分恶劣,例如常常会受到机械振动、温度的大范围变化或电火花之类的电磁干扰等。一旦这些因素的干扰影响了电路正常工作,导致程序计数器PC内容出现了错误,就会造成程序运行混乱,出现所谓程序“走飞”或“死机”现象,使控制系统失灵。为了避免这种因程序失控对系统造成重大损失的情况,可以采用“看门狗”技术。它能够在一旦出现程序“走飞”后,用很短的时间使单片机复位,以恢复程序正常工作,从而提高系统的可靠性。为此,事先给“看门狗”定时器预置一定的初值和相应的计时时间(例如100ms),当“看门狗”时间计满溢出时能够通过输出电平信号强制CPU复位。 “看门狗”定时器功能示意如图1-37所示。为了避免系统正常运行时CPU反复被“看门狗”复位,可以在“看门狗”定时溢出之前重装计时初值,防止其复位。为此可在程序适当位置编写重置定时初值的指令,并在程序运行中不断地执行这些指令。这样,在系统正常运行时,“看门狗”被反复重装初值而不致溢出;一旦系统出现故障时,就会在设定的时间内被复位,这使故障时间被缩短为“一瞬间”,在宏观上几乎感觉不到。这在许多控制场合是允许的,从而大大提高了系统的可靠性。
实现“看门狗”功能可以有多种方法。有些MCS-51单片机增强型芯片(如飞利浦公司的83C552、89C51RX2,Atmel公司的89C51A2、T89c51RX等)内部都设置了“看门狗”定时器功能。也有一些具有“看门狗”功能的硬件电路,可与普通单片机连接,如MAⅹ813L系统监视电路,使用时既可监视系统电源故障情况,也可以通过监视单片机端口状态检査系统运行是否正常。一旦出现异常情况,就可以强制系统复位。
