看门狗功能是什么意思(路由器看门狗是什么)

发布时间: 2022-06-24 16:55:01
导读 硬件看门狗的主体是⼀个定时电路,并由被监控CPU提供周期性“喂狗”信号,对定时器清零(俗称“清狗”)。CPU正常⼯作时,由于能定时“清狗”,看门狗内的定时器不会溢出。当CPU出现故障,则不能继续提供“清狗”信号,使得看门狗内定时器不断累加⽽溢出,从⽽触发⼀个复位信号对CPU进⾏复位,使CPU重新⼯作

今天给大家介绍一种硬件应用技术。看门狗技术。不是真的看家护院的呀。

  看门狗介绍

  看门狗,⼜叫watchdog timer,主要⽤来监控、管理CPU的运⾏状态,并对处于异常状态中的CPU进⾏复位操作,使其能重新⼯作。看门狗可分为硬件看门狗和软件看门狗两种。

  硬件看门狗的主体是⼀个定时电路,并由被监控CPU提供周期性“喂狗”信号,对定时器清零(俗称“清狗”)。CPU正常⼯作时,由于能定时“清狗”,看门狗内的定时器不会溢出。当CPU出现故障,则不能继续提供“清狗”信号,使得看门狗内定时器不断累加⽽溢出,从⽽触发⼀个复位信号对CPU进⾏复位,使CPU重新⼯作。

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  软件看门狗原理上⼀样,只是将硬件电路上的定时器⽤处理器的内部定时器代替,这样可以简化硬件电路设计,但在可靠性⽅⾯不如硬件定时器,⽐如系统内部定时器⾃⾝发⽣故障就⽆法检测到。当然也有通过双定时器相互监视,这不仅加⼤系统开销,也不能解决全部问题,⽐如中断系统故障导致定时器中断失

  看门狗主的好处:

  设备加⼊看门狗⽬的是对⼀些程序潜在错误或者恶劣环境⼲扰等因素导致系统死机,⽽在⽆⼈⼲预情况下⾃动恢复系统正常⼯作状态。系统在无需用户干预的条件下自动从故障状态下恢复对于各种行业应用非常有意义。

  目前我们生产的工业路由器DTU等产品都内置看门狗功能,所以大家也都可以来了解了解。

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一.什么是“看门狗”

看门狗,又叫 watchdog,从本质上来说就是一个定时器电路,一般有一个输入和一个输出,其中输入叫做“喂狗”,输出一般连接到另外一个部分的复位端,一般是连接到单片机。 “看门狗”的功能是定期的查看芯片内部的情况,一旦发生错误就向芯片发出重启信号。“看门狗”命令在程序的中断中拥有最高的优先级,防止程序跑飞,也可以防止程序在线运行时候出现死循环。

二、“看门狗”工作原理

在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器,看门狗就开始自动计数,如果到了一定的时间还不去清看门狗,那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断,造成系统复位。所以在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。

三、“看门狗”也有软硬

硬件“看门狗”技术是利用了一个定时器,来监控主程序的运行,也就是说在主程序的运行过程中,我们要在定时时间到之前对定时器进行复位如果出现死循环,或者说PC指针不能回来。那么定时时间到后就会使单片机复位。

软件“看门狗”技术的原理和这差不多,只不过是用软件的方法实现。

情况1:如在单片机系统中

利用闲置的定时器/计数器就可以设计一个软件看门狗。具体实现步骤如下:

首先,在初始化程序中设置定时器/计数器的方式以控制寄存器(TMOD) 和定时时间的初值,并且打开中断。

然后,根据定时器的时间,在主程序中按一定的时间间隔插入复位定时器的指令(喂狗), 两条喂狗指令之间的时间间隔可以根据系统时钟与指令周期计算出来,而且该时间周期应该小于定时器的定时时间。

最后,在定时器的中断服务程序中,设置一条无条件转移指令,将程序计数器PC转移到初始化程序的入口。

情况2:如在非单片机系统中

在非单片机系统,如PowerPC系统中,也可以采用多线程的方式来设置“软件狗”,其主要的步骤如下所述:

首先,新建一个看门狗线程,该线程维护一个全局变量数组,该数组相当于每个工作线程的计数器。看门狗线程为一一个死循环,每隔一段时间就会循环一次,并将全局变量数组的每一个值都加1后判断是否超过预定义的上限值,若发现某个线程对应的变量数值超过最大值,则看门狗线程会重置该线程。

然后,每个工作线程中,每隔一段时间就会将对应的全局变量置0 (喂狗)。


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