帶看門狗的複位芯片在應用設計中的注意事項

2022-06-15

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在紛雜的微處理器係統設計當中，處理器與(yu) 外圍電路的搭配方式是多種多樣的。但對於(yu) 處理器來講，它的啟動方式卻是一成不變的，運行過程中嚴(yan) 格、準確地重複執行函數和指令。因此，啟動電壓，時序等參數的正確與(yu) 否成為(wei) 了衡量一個(ge) 電子係統魯棒性好壞的標準之一。複位芯片就此應運而生。

複位芯片通常與(yu) 處理器、穩壓器等結合使用。它可以針對電源軌監控，以確保係統上電。與(yu) 此同時，複位芯片也可以檢測故障並與(yu) 處理器進行通信，保障係統安全運行。本文將以RS706為(wei) 例，討論帶看門狗的複位芯片在應用設計中的注意事項。

RS706概述

RS706是內(nei) 部集成電源電壓監控，上電複位，看門狗及手動複位四種功能的多功能複位芯片，參數概括如下：

l 工作電壓範圍：1.0V至5.5V

l 功耗：40µA（最大值）

l 電源電壓監控閾值：2.63V、2.93V、3.08V、4.00V

l 支持手動複位輸入

l 複位脈寬：200ms

l 獨立看門狗定時器：時鍾周期1.6秒（典型值）

l 支持PFI輸入：可作為(wei) 電源故障或電池低電量功能的監測

l 工作溫度範圍：-40℃至+85℃

l 封裝：SOIC-8

圖片.png

手動複位

在特定的持續時間內(nei) （大於(yu) TMR：15ns），當手動複位引腳（圖片.png ）的輸入電壓低於(yu) 手動複位閾值電壓低電平（WDI Input Threshold-Low）時，將輸出低電平。隻要引腳持續保持低電平，複位引腳)也將持續輸出低電平。當)持續高於(yu) 手動複位閾值電壓高電平（WDI Input Threshold-Low）後，引腳會(hui) 在1個(ge) 複位脈寬（TRS）到期後拉高。其中圖片.png 引腳內(nei) 部支持去抖的功能，電氣上可兼容TTL和CMOS邏輯，既可以由外部的邏輯線路驅動也可以由短路到地的按鈕觸發。

設計注意事項：

l RS706的圖片.png 複位脈寬（TRS）在100至350ms之間，設計中需要結合該時間的最小值核對處理器對複位信號脈寬的要求。

l VCC電壓上升超過複位閾值電壓或者圖片.png )引腳拉高後，)引腳仍然會(hui) 保持一個(ge) 複位周期的時間。

l 需注意圖片.png )的複位電平是否與(yu) 處理器的複位電平邏輯一致。

l 假如複位信號走線過長，很容易引入幹擾，從(cong) 而導致複位信號驅動能力不足，這種情況可以加入RS1G125驅動器來解決(jue) 。

電源電壓監控

VCC輸入支持精準的電壓監控，可以監控複位芯片的供電電壓是否有突變。

電源電壓監控設計注意事項：

l選型和應用中需要評估VCC的複位閾值電壓是否滿足設計需求。例如RS706-2.93YK，2.93V為(wei) 其電源監控閾值的典型值，實際中對於(yu) 不同芯片來看，該值是在2.86V至3.0V之間。設計時需要特別關(guan) 注該最大值是否可滿足需求。

手動複位和電源電壓監控的時序圖如下：

圖片.png

當複位芯片的電源下電（VCC下降至VRT）或者上電（VCC上升至VRT）時，圖片.png )均會(hui) 發出一個(ge) 以脈寬長度為(wei) TRS的低電平信號。VCC上電穩定後，需要至少)被拉低TMR（15ns TYP）的時間，才可正常識別出手動複位信號，然後經過TMD（23ns TYP）的時間後輸出脈寬長度為(wei) TRS的低電平信。

電源故障輸入

RS706的電源故障輸入功能，是一個(ge) 參考電壓為(wei) 1.2V的電壓比較電路，因此對於(yu) RS706來說，它除了可以監控給自身供電的VCC1電壓之外，還可以監控另一路輸入電源VCC2的故障與(yu) 否。若電源故障輸入（PFI）引腳低於(yu) 電源故障電壓閾值（PFI Input Threshold），則電源故障輸出（圖片.png ）降低。此外，PFI引腳還可連接到引腳，以用於(yu) 監控器/複位IC的低電平複位信號輸出。

圖片.png

當PFI輸入高於(yu) 或低於(yu) 內(nei) 部比較器的參考電壓（PFI Input Threshold）的時候，經過一定的延時時間後，會(hui) 觸發圖片.png 輸出對應高電平或低電平。VCC=5V的時候，時序圖如下：

圖片.png

PFI功能設計注意事項：

l 在設計中若不使用該功能，可將PFI接入VCC或者GND中，以防止複位芯片輸出不穩定。

看門狗定時器

RS706會(hui) 一直監控看門狗輸入（圖片.png ）引腳上的信號。若RS706未在看門狗的定時器周期內(nei) 檢測到喂狗信號，則觸發)輸出。一種常見的應用電路是將直連到)引腳上，即可通過看門狗定時器觸發)輸出。

圖片.png

當與(yu) 圖片.png 引腳未連接時，若看門狗輸入WDI在看門狗的定時器周期（TWD）內(nei) 沒有收到脈寬信號至少在TWP（16ns min）的喂狗信號，則觸發)的低電平輸出，該的低電平保持至下次WDI脈衝(chong) 信號到來。

當圖片.png )與(yu) )引腳連接時，若看門狗輸入WDI在看門狗的定時器周期（TWD）內(nei) 沒有收到脈寬信號至少在TWP（16ns min）的喂狗信號，則觸發的低電平輸出。該)低電平的持續時間很短。這是因為(wei) 當看門狗超時後，輸出低電平至圖片.png )時，會(hui) 立即使引腳輸出低電平，而引腳的低電平會(hui) 清零看門狗定時器標誌位，的優(you) 先級要高於(yu) 看門狗。