如果系統(tǒng)遇到看門狗定時器無法檢測到的錯誤或欠壓故障以外的任何故障，則在看門狗定時器或監(jiān)控器中有一個手動干預或觸發(fā)復位的選項非常重要。本應用筆記解釋了如何將手動復位（MR）功能集成到MAX16154和MAX16155（毫微功耗系列）中。?看門狗定時器IC提供動態(tài)看門狗禁用/使能選項，以及充當電源電壓監(jiān)控器的額外優(yōu)勢。

介紹

通常最好具有具有電壓監(jiān)視器和手動復位（MR）的看門狗定時器功能。當用戶需要強制復位時，手動復位對于微處理器應用非常有用。在檢測到主電源電壓以外的低電壓時需要復位的應用中，它也很有用。手動復位提供對復位的完全控制，而不是只有一個欠壓 （UV） 觸發(fā)器。存儲器錯誤和無限循環(huán)是看門狗定時器無法始終檢測和復位的兩個微控制器錯誤。對于無法接受的應用，使用可手動復位的看門狗定時器非常重要。

MAX16152–MAX16155系列毫微功耗監(jiān)控器和看門狗定時器簡介

MAX16152/MAX16153/MAX16154/MAX16155為超低電流監(jiān)控電路，用于監(jiān)視單系統(tǒng)電源電壓，當電源電壓降至工廠調(diào)整復位門限以下時，發(fā)出低電平有效復位信號。電源電壓升至閾值電壓以上后，復位輸出在復位超時周期內(nèi)保持置位狀態(tài)，最后在超時周期結束后置位，看門狗定時器電路監(jiān)視微處理器或微控制器的活動。在正常工作期間，微處理器或微控制器會定期切換WDI輸入，并進行有效的邏輯轉(zhuǎn)換（從低到高或從高到低）。如果在看門狗超時期限內(nèi)切換WDI輸入，則內(nèi)部定時器將被清除并重新啟動，并且/WDO（WDOB）輸出保持高電平。如果在超時期限到期之前未對輸入進行選通，則看門狗輸出在等于看門狗輸出脈沖寬度的時間段內(nèi)被置為低電平。MAX16152和MAX16153具有低電平有效手動復位輸入（MRB），允許外部按鈕或邏輯信號啟動復位脈沖。MAX16154/MAX16155具有邏輯輸入（WD_EN），允許系統(tǒng)使能和禁用看門狗功能，如圖1所示。

圖1.MAX16152–MAX16155毫微功耗監(jiān)控器和看門狗定時器的典型應用示意圖

MAX16152–MAX16155特性：

400nA （典型值）電源電流

1.2V至5.5V工作電源范圍

監(jiān)控電源電壓并提供系統(tǒng)復位信號

1.5V至5V輸入門限范圍，增量為100mV

看門狗功能檢測錯誤的代碼執(zhí)行

漏極開路復位和看門狗輸出

看門狗定時器使能輸入

6 焊球 WLP 封裝和 6 引腳 SOT23 封裝

-40°C 至 +125°C 工作溫度范圍

需要系統(tǒng)中的動態(tài)看門狗啟用功能

市場上許多可用監(jiān)控電路中的看門狗定時器可以通過保持WDI引腳打開來禁用。在此模式下，提供內(nèi)部信號以定期復位看門狗超時定時器。但這通常需要三態(tài)緩沖區(qū)或正確初始化輸入。這可能會導致復雜情況，例如當需要不同的三態(tài)緩沖器時，禁用時輸出泄漏不得超過可接受的限值。

需要看門狗計時器的應用程序必須確保軟件啟動時間不超過最小看門狗超時期限。如果啟動時間確實超過監(jiān)視器超時期限，應用程序?qū)o限期地循環(huán)引導周期。這需要一個選項來禁用看門狗，或者提供具有啟動延遲功能的選項。

需要看門狗定時器的動態(tài)禁用選項的另一種情況是在具有睡眠模式的系統(tǒng)中。在物聯(lián)網(wǎng)或可穿戴設備等應用中，睡眠和其他低功耗模式使看門狗定時器的實現(xiàn)變得復雜。如果處理器進入睡眠狀態(tài)并停止執(zhí)行，監(jiān)視器應該怎么做？看門狗的時間應該停滯不前嗎？如果看門狗很方便或具有可按需切換的動態(tài)功能，則這種復雜性就會降低。

在MAX16154/MAX16155中集成手動復位（MR）的建議方案

手動復位可以通過在VCC上增加一個分壓器來實現(xiàn)，該分壓器利用欠壓檢測，其中手動復位觸發(fā)信號將VCC拉到VTH以下。驅(qū)動或觸發(fā)系統(tǒng)中手動復位輸入的各種方式包括通過機械開關或按鈕以及緩沖器或數(shù)字邏輯進行控制，如圖2和圖3所示。

圖2.按鈕用于驅(qū)動手動復位輸入。

圖3.邏輯器件的輸出用于驅(qū)動手動復位輸入。

測試部件的詳細信息

部件號 ： MAX16155CGAD+T
門限電壓 ： 1.7V， 測得的 VTH- = 1.699V， VTH+ = 1.704V
復位超時周期 ： 128ms （典型值） 看門狗超時延遲 ： 64s （最小值） 看門狗啟動延遲：100毫秒（最小值）

全球狀況

電源軌電壓 （SRAIL） = 1.8V
具有壓擺率控制的標準脈沖發(fā)生器用于復制邏輯器件輸出。
所有上拉電阻均連接至電源軌，而不是連接至MAX16155的VCC。

縮寫

SRAIL = 電源軌電壓
VCC_IC = MAX16155 V抄送， 監(jiān)控輸入 RSTB = 低電平有效復位，漏極開路輸出，上拉至 SRAIL WDOB = 低電平有效看門狗輸出，漏極開路輸出，上拉至 SRAIL

WDI = 看門狗輸入 WDEN = 動態(tài) WD 使能輸入

設計計算和注意事項

下面的解釋考慮了圖 3。

系統(tǒng)電源軌被視為1.8V。VCC 偏差典型值為 3%，最壞情況偏差為 5%。

MAX16154/MAX16155的遲滯 = 0.4%。

MRB置位時，VCC電壓不應低于1.2V，這是MAX16154/MAX16155的最小工作電壓。

R3必須更低，以避免VCC處R3和C1的RC延遲。考慮 100？。

R3 + R4 應更高，以限制 MRB 置位期間的電流。如果灌電流限制允許，則減小此總和。考慮680？和100？。

對于 5% 的最大偏差，V抄送電源軌最高可達1.890V。在此電壓期間，分壓器電壓應低于V超高當MRB被邏輯器件拉低時。

考慮到V的精度，跳閘電壓應至少為低于1.8V的45mV千.

如果 V抄送= 1.8V，MR 斷位期間，V抄送在IC上為~1.569V。

工作臺評估和結果

測試 1：MRB 到 RESETB 輸出延遲

測量從MRB下降沿到RESETB下降沿的延遲。MRB 下降時間為 1μs。 對于一個 1.8V 的供電軌，MRB 至復位延遲為 ~94μs。

圖4.MRB至RESETB輸出延遲的提議解決方案。

測試 2：手動復位釋放并取消置位復位

測量超時期限并觀察 RESETB 的行為。MRB 上升時間為 1μs。 RESETB超時周期測量為133.1ms，MRB通過具有1.8V電壓電平的函數(shù)發(fā)生器進行。

圖5.在室溫下測量的 RESETB 超時周期

測試 3：重置對 MR 觸發(fā)和釋放的響應

圖6.重置對 MRB 周期的響應。

結論

當用戶需要強制復位時，手動復位 （MR） 對于微處理器應用非常有用。它可以完全控制復位，而不是只有一個低電源電壓觸發(fā)或看門狗超時。在本應用筆記中，我們回顧了MAX16154/MAX16155如何輕松使能手動復位（MR）功能，MAX16154/MAX16155是毫微功耗看門狗定時器IC，提供動態(tài)看門狗禁用/使能選項，同時具有用作電源電壓監(jiān)控器的額外優(yōu)勢。極低的電流消耗和微小的封裝尺寸使這些IC非常適合多種電池供電應用，包括便攜式計算、計量、物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療可穿戴設備。

審核編輯：郭婷