本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制系統(tǒng)的監(jiān)控電路。

背景技術(shù)：

隨著電子行業(yè)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)如今電子產(chǎn)品的功能越來越強大，電子產(chǎn)品的核心控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜，對控制系統(tǒng)(即主控中央處理器((centralprocessingunit，cpu))的穩(wěn)定性要求也越來越高了。雖然隨著電子科技的發(fā)展，控制系統(tǒng)一般自帶一些自我保護機制，但是避免不了偶爾出現(xiàn)的死機、重啟、軟件跑飛或者程序丟失等一系列的軟件故障。軟件故障雖然不會引起直接的設(shè)備損壞，通過人為的軟件維護即可讓其恢復(fù)正常工作，但是卻會導(dǎo)致間接的經(jīng)濟損失或者安全故障。尤其是在工業(yè)控制、安防監(jiān)控、車載電子等一些安全領(lǐng)域，核心控制系統(tǒng)軟件的偶然性故障可能造成非常大的經(jīng)濟損失或者人身安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種控制系統(tǒng)的監(jiān)控電路，可以實現(xiàn)對控制系統(tǒng)(即主控cpu)的故障監(jiān)控，并且排除故障的同時，可以避免因斷電不充分而產(chǎn)生新的不穩(wěn)定性故障。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種控制系統(tǒng)的監(jiān)控電路，包括：斷電電路、使能電路、復(fù)位延時電路、看門狗電路和主控中央處理器cpu；

所述斷電電路的第一端口與電源相連接，所述斷電電路的第二端口與所述主控電路的第一端口相連接，所述斷電電路的第三端口與所述使能電路的第二端口相連接；所述主控cpu的第二端口與所述使能電路的使能端口相連接，所述主控cpu的第三端口與所述看門狗電路的輸入端口相連接；所述看門狗電路的輸出端口與所述使能電路的第一端口相連接；所述使能電路的第三端口與所述復(fù)位延時電路的輸出端口相連接；

所述主控cpu用于，當其工作異常時，其第三端口輸出無跳變的電平；

所述看門狗電路用于，當其輸入端口輸入無跳變的電平時，內(nèi)部計數(shù)器無法清零而溢出，輸出端口輸出低電平；

所述使能電路用于，當其使能端口的輸入電平為高電平時，其第二端口的輸出電平與其第一端口的輸入電平一致，均為低電平；

所述斷電電路，用于當其第三端口的輸入電平為低電平時，進入斷開狀態(tài)，使所述主控cpu斷電重啟。

在一種可行的實施例中，所述無跳變的電平為持續(xù)的高電平或者持續(xù)的低電平。

在一種可行的實施例中，所述主控cpu的第二端口和第三端口為其的輸入/輸出i/o口。

在一種可行的實施例中，所述主控cpu還用于當其正常工作時，其第三端口輸出跳變的電平。

在一種可行的實施例中，所述跳變的電平為固定頻率和固定占空比的脈沖寬度調(diào)制pwm脈沖。

在一種可行的實施例中，所述看門狗電路還用于：

當其輸入端口輸入跳變的電平時，其內(nèi)部計數(shù)器清零。

在一種可行的實施例中，所述斷電電路還用于當其第三端口的輸入電平為高電平時，進入閉合狀態(tài)。

在一種可行的實施例中，所述復(fù)位延時電路還用于：

當其檢測到所述使能電路的使能端口的輸入電平即將從高電平突變?yōu)榈碗娖綍r，其輸出端口釋放其存儲的電壓。

可以看出，在本發(fā)明實施例的方案中，在現(xiàn)有方案(包括主控cpu和看門狗電路)的基礎(chǔ)上加入斷電電路、使能電路和復(fù)位延時電路。主控cpu工作異常時，其第三端口的輸出電平為無跳變的電平信號，看門狗電路的輸入端口因無跳變的電平輸入，其內(nèi)部計數(shù)器無法清零，進而其內(nèi)部計數(shù)器溢出，看門狗電路的輸出端口輸出電平為低電平。由于主控cpu的第二端口輸出電平為高電平，故使能電路的使能端口的輸入電平為高電平，則使能電路的第二端口的輸入電平與其第一端口的輸入電平一致，均為低電平，斷電電路的第三端口的輸入電平為低電平，該斷電電路斷開，主控cpu處于斷電狀態(tài)，進入重啟狀態(tài)。當主控cpu處于斷電狀態(tài)時，其第二端口輸出電平為低電平，使能電路從使能狀態(tài)突變?yōu)榻軤顟B(tài)，斷電電路處于閉合狀態(tài)，從而使主控cpu重新處于上電狀態(tài)，由于主控cpu從斷電狀態(tài)到上電狀態(tài)時間很短，其得不到徹底地斷電。此時，上述復(fù)位延時電路檢測到使能電路從使能狀態(tài)突變到禁能狀態(tài)時，其向使能電路釋放存儲的電壓，從而讓使能電路從使能狀態(tài)慢慢過渡到禁能狀態(tài)，最終使主控cpu徹底斷電，避免因斷電不充分而產(chǎn)生新的不穩(wěn)定性故障。通過采用本發(fā)明實施例的方案，不僅可以實現(xiàn)對控制系統(tǒng)(即主控cpu)的故障監(jiān)控，在排除故障的同時，可以避免因斷電不充分而產(chǎn)生新的不穩(wěn)定性故障。

本發(fā)明的這些方面或其他方面在以下實施例的描述中會更加簡明易懂。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種控制系統(tǒng)的監(jiān)控電路連接示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本申請的實施例進行描述。

參見圖1，圖為本發(fā)明實施例提供的一種控制系統(tǒng)的監(jiān)控電路連接示意圖。如圖1所示，該監(jiān)控電路包括：斷電電路101、主控cpu102、看門狗電路103、使能電路104和復(fù)位延時電路105。

其中，上述斷電電路101的第一端口與電源相連接，該斷電電路101的第二端口與上述主控cpu102的第一端口相連接，上述主控cpu102的第二端口與上述使能電路104的使能端口相連接，上述主控cpu102的第三端口與上述看門狗電路103的輸入端口相連接，上述看門狗電路103的輸出端口與上述使能電路104的第一端口相連接，上述使能電路104的第二端口與上述斷電電路101的第三端口相連接，上述復(fù)位延時電路105的輸出端口與上述使能電路104的第三端口相連接。

其中，圖1中所示的連接線的接頭可理解為該電路中電流或者信號的傳輸方向。

下面對上述監(jiān)控電路的工作原理進行說明。

上述斷電電路101的第三端口的輸入電平為高電平時，該斷電電路101導(dǎo)通，上述主控cpu102處于上電狀態(tài)，開機初始化。當上述斷電電路101的第三端口輸入電平為低電平時，該斷電電路101斷開，上述主控cpu102處于斷電狀態(tài)。

上述斷電電路可以看成一個開關(guān)，當其第三端口的輸入電平為高電平時，該開關(guān)閉合，上述主控cpu102的第一端口與電源相連，上電成功；當其第三端口輸入電平為低電平時，該開關(guān)斷開，上述主控cpu102的第一端口與電源連接斷開，無法上電。

上述主控cpu102上電時，其進入開機初始化階段。在此階段，上述主控cpu102的第二端口的輸出電平為低電平，第三端口輸出無跳變的電平信號。上述主控cpu102開機初始化完成后，其第二端口的輸出電平為高電平，其第三端口輸出跳變的電平信號即wdi信號。

其中，上述第二端口和第三端口為主控cpu102的輸入/輸出(input/output，i/o)端口。

可選地，上述跳變的電平信號可為固定頻率和固定占空比的脈沖寬度調(diào)制(pulsewidthmodulation，pwm)脈沖。

可選地，上述無跳變的信號可為持續(xù)的高電平信號或者持續(xù)的低電平信號。

上述看門狗電路103的輸入端口輸入跳變的電平信號時，上述看門狗電路103將其內(nèi)部計數(shù)器清零，該看門狗電路103的輸出端輸出高電平信號；上述看門狗電路103的輸入端口輸入無跳變的電平信號時，當其內(nèi)部計數(shù)器溢出時，該看門狗電路103的輸出端輸出電平為低電平。

具體地，上述看門狗電路103的內(nèi)部計數(shù)器相當于一個獨立的器件，在其上電后就開始計數(shù)，不受其他電路的影響。當其計數(shù)溢出時，該看門狗電路103的輸出端輸出低電平信號。在當上述看門狗電路103的輸入端輸入跳變的電平信號時，該看門狗電路103計數(shù)器被清零，并重新開始計數(shù)。

當上述使能電路104的使能端口輸入電平為高電平時，該使能電路104處于使能狀態(tài)，即上述使能電路104將其第一端口輸入的電平信號通過第二端口輸出，也可以理解為上述使能電路104的第二端口的輸出電平信號與其第一端口輸入的電平信號一致。當上述使能電路104的使能端口輸入低電平時，該使能電路104處于禁能狀態(tài)，即上述使能電路104忽略其第一端口輸入的電平信號，該使能電路104的第二輸出端口輸出電平為高電平。

上述復(fù)位延時電路105用于當其檢測到上述使能電路104的使能端口的輸入電平從高電平向低電平突變時，該復(fù)位延時電路105通過其輸出端口釋放其存儲的電壓，使上述使能電路104的使能端口輸入電平從高電平慢慢向低電平過渡即使該使能電路104從使能狀態(tài)慢慢過渡到禁能狀態(tài)。

上述復(fù)位延時電路105還可用于當剛開機時，接收并存儲來自于上述使能電路104的使能端口上的電壓，使其維持為低電平，使該使能電路104處于禁能狀態(tài)，保證上述斷電電路101處于閉合狀態(tài)，進而使上述主控cpu102能夠正常上電。

在一個具體的應(yīng)用場景中，整個電路(包括斷電電路、主控cpu、使能電路、看門狗電路和復(fù)位延時電路)的電源從斷電電路的第一端口輸入時，主控cpu的第二端口的輸出電平為低電平，使能電路處于禁能狀態(tài)，從而使斷電電路的第三端口的輸入電平為高電平，斷電電路處于閉合狀態(tài)，主控cpu處于上電狀態(tài)，此時其第二端口的輸出電平為低電平，使能電路處于禁能狀態(tài)。這種方式避免了上述主控cpu上電后，因其第三端口的跳變的電平配置好之前，看門狗電路內(nèi)部計數(shù)器未及時清零從而其輸出端口輸出低電平，使能電路如果處于使能狀態(tài)，使能電路的第二端口輸出低電平(即斷電電路第三端口輸入電平為低電平)，斷電電路處于斷開狀態(tài)，使得上述主控cpu還未完成開機初始化就進入斷電重啟狀態(tài)的問題。

在一個具體的應(yīng)用場景中，斷電電路的第三端口的輸入電平為高電平，其處于導(dǎo)通狀態(tài)；主控cpu的第二端口的輸出電平為高電平即使能電路的使能端口的輸入電平為高電平，使該使能電路處于使能狀態(tài)。該主控cpu的第三端口的輸出電平為跳變的電平信號，即上述看門狗電路的輸入端口輸入電平為跳變的電平信號，使其內(nèi)部計數(shù)器能夠被定時清零而不溢出。上述使能電路的第一端口的輸入電平為高電平，其第二端口的輸出電平為高電平。復(fù)位延時電路不釋放電壓。

當上述主控cpu工作異常時，該主控cpu的第三端口輸出的電平為持續(xù)的高電平(也可為持續(xù)的低電平)，當看門狗電路的計數(shù)器計數(shù)溢出時，其輸出端輸出低電平。由于使能電路的使能端口處于高電平，該使能電路處于使能狀態(tài)，則該使能電路的第二端口的輸出電平為低電平即上述斷電電路處于斷開狀態(tài)。接著上述主控cpu處于斷電狀態(tài)，其第二端口的輸出電平由高電平突變?yōu)榈碗娖?，此時使能電路從使能狀態(tài)突變到禁能狀態(tài)，其第二端口的輸出電平為高電平，上述斷電電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，上述主控cpu正常供電重啟。由于上述使能電路從使能狀態(tài)突變到禁能狀態(tài)，使得上述主控cpu從斷電狀態(tài)突變到上電狀態(tài)，進而使該主控cpu斷電不徹底，可能會造成內(nèi)部閃存(flash)中的數(shù)據(jù)丟失或者工作異常。此時，上述復(fù)位延時電路開始釋放電壓，使得上述使能電路從使能狀態(tài)慢慢過渡到禁能狀態(tài)，進而使得主控cpu斷電徹底，避免因斷電不充分而產(chǎn)生新的不穩(wěn)定性故障。

可以理解的是，上述復(fù)位延時電路的延時時間即放電時間為上述主控cpu斷電時間。

可以看出，在本發(fā)明實施例的方案中，在現(xiàn)有方案(包括主控cpu和看門狗電路)的基礎(chǔ)上加入斷電電路、使能電路和復(fù)位延時電路。主控cpu工作異常時，其第三端口的輸出電平為無跳變的電平信號，看門狗電路的輸入端口因無跳變的電平輸入，其內(nèi)部計數(shù)器無法清零，進而其內(nèi)部計數(shù)器溢出，看門狗電路的輸出端口輸出電平為低電平。由于主控cpu的第二端口輸出電平為高電平，故使能電路的使能端口的輸入電平為高電平，則使能電路的第二端口的輸出電平與其第一端口的輸入電平一致，均為低電平，斷電電路的第三端口的輸入電平為低電平，該斷電電路斷開，主控cpu處于斷電狀態(tài)，進入重啟狀態(tài)。當主控cpu處于斷電狀態(tài)時，其第二端口輸出電平為低電平，使能電路從使能狀態(tài)突變?yōu)榻軤顟B(tài)，斷電電路處于閉合狀態(tài)，從而使主控cpu重新處于上電狀態(tài)，由于主控cpu從斷電狀態(tài)到上電狀態(tài)時間很短，其得不到徹底地斷電。此時，上述復(fù)位延時電路檢測到使能電路從使能狀態(tài)突變到禁能狀態(tài)時，其向使能電路釋放存儲的電壓，從而讓使能電路從使能狀態(tài)慢慢過渡到禁能狀態(tài)，最終使主控cpu徹底斷電，避免因斷電不充分而產(chǎn)生新的不穩(wěn)定性故障。通過采用本發(fā)明實施例的方案，不僅可以實現(xiàn)對控制系統(tǒng)(即主控cpu)的故障監(jiān)控，在排除故障的同時，可以避免因斷電不充分而產(chǎn)生新的不穩(wěn)定性故障。

以上對本發(fā)明實施例進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上上述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。