簡介
watchdog是Linux看門狗。
Linux自帶了一個watchdog的實現,用于監視系統的運行,包括一個内核watchdogmodule和一個用戶空間的watchdog程序。
内核watchdog模塊通過/dev/watchdog這個字符設備與用戶空間通信。用戶空間程序一旦打開/dev/watchdog設備,就會導緻在内核中啟動一個1分鐘的定時器,此後,用戶空間程序需要保證在1分鐘之内向這個設備寫入數據,每次寫操作會導緻重新設定定時器。如果用戶空間程序在1分鐘之内沒有寫操作,定時器到期會導緻一次系統reboot操作。
看門狗,又叫watchdog timer,是一個定時器電路,一般有一個輸入,叫喂狗,一個輸出到MCU的RST端,MCU正常工作的時候,每隔一段時間輸出一個信号到喂狗端,給WDT清零,如果超過規定時間不喂狗(一般在程序跑飛時),WDT定時超過,就會給出一個複位信号到MCU,使MCU複位。防止MCU死機。看門狗的作用就是防止程序發生死循環或者說程序跑飛。
原理
看門狗電路的應用,使單片機可以在無人狀态下實現連續工作,其工作原理是:看門狗芯片和單片機的一個I/O引腳相連,該I/O引腳通過程序控制它定時地往看門狗的這個引腳上送入高電平(或低電平),這一程序語句是分散地放在單片機其他控制語句中間的,一旦單片機由于幹擾造成程序跑飛後而陷入某一程序段進入死循環狀态時,寫看門狗引腳的程序便不能被執行,這個時候,看門狗電路就會由于得不到單片機送來的信号,便在它和單片機複位引腳相連的引腳上送出一個複位信号,使單片機發生複位,即程序從程序存儲器的起始位置開始執行,這樣便實現了單片機的自動複位。
在系統運行以後也就啟動了看門狗的計數器,看門狗就開始自動計數,如果到了一定的時間還不去清看門狗,那麼看門狗計數器就會溢出從而引起看門狗中斷,造成系統複位。所以在使用有看門狗的芯片時要注意清看門狗。
硬件看門狗是利用了一個定時器,來監控主程序的運行,也就是說在主程序的運行過程中,我們要在定時時間到之前對定時器進行複位如果出現死循環,或者說PC指針不能回來。那麼定時時間到後就會使單片機複位。常用的WDT芯片如MAX813,5045,IMP813等,價格4~10元不等。
軟件看門狗技術的原理和這差不多,隻不過是用軟件的方法實現,我們還是以51系列來講,我們知道在51單片機中有兩個定時器,我們就可以用這兩個定時器來對主程序的運行進行監控。我們可以對T0設定一定的定時時間,當産生定時中斷的時候對一個變量進行賦值,而這個變量在主程序運行的開始已經有了一個初值,在這裡我們要設定的定時值要小于主程序的運行時間,這樣在主程序的尾部對變量的值進行判斷,如果值發生了預期的變化,就說明T0中斷正常,如果沒有發生變化則使程序複位。
對于T1我們用來監控主程序的運行,我們給T1設定一定的定時時間,在主程序中對其進行複位,如果不能在一定的時間裡對其進行複位,T1的定時中斷就會使單片機複位。在這裡T1的定時時間要設的大于主程序的運行時間,給主程序留有一定的的裕量。而T1的中斷正常與否我們再由T0定時中斷子程序來監視。這樣就構成了一個循環,T0監視T1,T1監視主程序,主程序又來監視T0,從而保證系統的穩定運行。
設計思路
系統軟件“看門狗”的設計思路:
1。看門狗定時器T0的設置。在初始化程序塊中設置T0的工作方式,并開啟中斷和計數功能。系統Fosc=12MHz,T0為16位計數器,最大計數值為(2的16次方)-1=65535,T0輸入計數頻率是.Fosc/12,溢出周期為(65535+1)/1=65536(μs)。
2。計算主控程序循環一次的耗時。考慮系統各功能模塊及其循環次數,本系統主控制程序的運行時間約為16.6ms。系統設置“看門狗”定時器T0定時30ms(T0的初值為65536-30000=35536)。主控程序的每次循環都将刷新T0的初值。如程序進入死循環而T0的初值在30ms内未被刷新,這時“看門狗”定時器T0将溢出并申請中斷。
3。設計T0溢出所對應的中斷服務程序。此子程序隻須一條指令,即在T0對應的中斷向量地址(000BH)寫入無條件轉移命令,把計算機拖回整個程序的第一行,對單片機重新進行初始化并獲得正确的執行順序。
功能
看門狗運用:看門狗是恢複系統的正常運行及有效的監視管理器(具有鎖定光驅,鎖定任何指定程序的作用,可用在家庭中防止小孩無節制地玩遊戲、上網、看錄像)等具有很好的應用價值。
應用
51系列有專門的看門狗定時器,對系統頻率進行分頻計數,定時器溢出時,将引起複位。看門狗可設定溢出率,也可單獨用來作為定時器使用。
淩陽61的看門狗比較單一,一個是時間單一,第二是功能在實際的使用中隻需在循環當中加入清狗的指令就OK了。
C8051Fxxx單片機内部也有一個21位的使用系統時鐘的定時器,該定時器檢測對其控制寄存器的兩次特定寫操作的時間間隔。如果這個時間間隔超過了編程的極限值,将産生一個WDT複位



















