看门狗MAX705/706/813中文说明
1 概述
MAX705/706/813L是一组CMOS监控电路,能够监控电源电压、电池故障和微处理器(MPU或mP)或微控制器(MCU或mC)的工作状态。将常用的多项功能集成到一片8脚封装的小芯片内,与采用分立元件或单一功能芯片组合的电路相比,大大减小了系统电路的复杂性和元器件的数量,显著提高了系统可靠性和精确度。
该系列产品采用3种不同的8脚封装形式:DIP、SO和mMAX。主要应用于:微处理器和微控制器系统;嵌入式控制器系统;电池供电系统;智能仪器仪表;通信系统;寻呼机;蜂窝移动电话机;手持设备;个人数字助理(PDA);电脑电话机和无绳电话机等等。
2 功能说明
2.1 RESET/RESET操作
复位信号用于启动或者重新启动MPU/MCU,令其进入或者返回到预知的循环程序并顺序执行。一旦MPU/MCU处于未知状态,比如程序“跑飞”或进入死循环,就需要将系统复位。
对于MAX705和MAX706而言,在上电期间只要Vcc大于1.0V,就能保证输出电压不高于0.4V的低电平。在Vcc上升期间RESET维持低电平直到电源电压升至复位门限(4.65V或4.40V)以上。在超过此门限后,内部定时器大约再维持200ms后释放RESET,使其返回高电平。无论何时只要电源电压降低到复位门限以下(即电源跌落),RESET引脚就会变低。如果在已经开始的复位脉冲期间出现电源跌落,复位脉冲至少再维持140ms。在掉电期间,一旦电源电压Vcc降到复位门限以下,只要Vcc不比1.0V还低,就能使RESET维持电压不高于0.4V的低电平。
MAX705和MAX706提供的复位信号为低电平RESET,而MAX813L提供的复位信号为高电平RESET,三者其它功能完全相同。有些单片机,如INTEL的80C51系列,需要高电平有效的复位信号。
2.2 看门狗定时器
MAX705/706/813L片内看门狗定时器用于监控MPU/MCU的活动。如果在1.6s内WDI端没有收到来自MPU/MCU 的触发信号,并且WDI处于非高阻态,则WDO输出变低。只要复位信号有效或WDI输入高阻,则看门狗定时器功能就被禁止,且保持清零和不计时状态。复位信号的产生会被禁止定时器,可一旦复位信号撤消并且WDI输入端检测到短至50ns的低电平或高电平跳变,定时器将开始1.6s的计时。即WDI端的跳变会清零定时器并启动一次新的计时周期。
一旦电源电压Vcc降至复位门限以下,WDO端也将变低并保持低电平。只要Vcc升至门限以上,WDO就会立刻变高,不存在延时。
典型的应用中是将WDO端连接到MPU/MCU的非屏蔽中断(NMI)端。当Vcc下降到低于复位门限时,即使看门狗定时器还没有完成计时周期,端也将输出低电平。通常这将触发一次非屏蔽中断,但是RESET如果同时变低,则复位功能优先权高于非屏蔽中断。
如果将WDI脚悬空,WDO脚可以被用作电源跌落检测器的一个输出端。由于悬空的WDI将禁止内部定时器工作,所以只有当Vcc下降到低于复位门限时,WDO脚才会变低,从而起到电源跌落检测的作用。
2.3 人工复位
低电平有效的手动复位输入端(MR)可被片内250mA的上拉电流源拉到高电平,并可以被外
接CMOS/TTL逻辑电路或一端接地的按钮开关拉成低电平。不需要采用外部去抖动电路,理由是最小为140ms的复位时间足以消除机械开关的抖动。简单地将MR端连接到WDO端,就可以使看门狗定时器超时产生复位脉冲。当需要高电平有效的复位信号时,应该选用MAX813L。
2.4 电源故障比较器
MAX705/MAX706/MAX813L片内带有一个辅助比较器,它具有独立的同相输入端(PFI)和输出端(PFO),其反相输入端内部连接一个1.25V的参考电压源。
为了建立一个电源故障预警电路,可以在PFI脚上连接一个电阻分压支路,该支路连接的监视点通常在稳压电源集成电路之前。通过调节电阻值,合理地选择分压比,以便于使稳压器+5V 输出端电压下降之前,PFI端的电压刚好下降到低于1.25V。
使用为MPU/MCU提供中断信号,以便使其能够对即将到来的电源掉电作好充分地准备。
3 应用实例
3.1 典型应用
MAX705/706/813L的典型应用电路如图1所示。从图中可以看出,MAX705/706/813L的4项功能全部被开发利用,构成了微处理器的一个可靠的保护神,仅仅占用了一条I/O端口资源。利用该I/O口,通过执行软件,周期性的向看门狗发送WDI信号。其周期不应大于1.6s。
图1
3.2 特殊应用
根据不同的开发目的和设计要求,以及不同的MPU/MCU型号选择,可以灵活地使用MAX705/706/813L。以下给出几种不同用法,以便从中受到启发。
(1)确保Vcc=0V时RESET信号电平仍有效
通常情况下,当Vcc降至1V以下,MAX705/706的RESET端不再吸入电流而呈现开路,故输出电平不确定。如果在该脚接一只下拉电阻到地(如图2所示),负责泄放杂散电荷,这样即使Vcc降至1V以下,也能保障RESET电平有效。对该阻值的要求并不严格,一只100kΩ的电阻即可满足需要。
(2)与具有双向复位引脚的单片机接口
有些单片机具备双向复位引脚,比如MOTOROLA的68HC11系列,不仅可以接收外部电路提供的复位信号,还能向外部电路输出复位信号。当与MAX705/706的RESET端连接时,可能会产生竞争。例如,如果在MAX705/706输出低电平的同时,68HC11内部欲将复位端拉高,
结果就会出现不确定的逻辑电平。为了避免此类情况发生,在MAX705/706的RESET端与68HC11的双向复位引脚之间连接一只4.7k电阻即可。此外,经过缓冲器的驱动还可为系统中的其它器件提供复位信号。
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