基于CPLD的系统硬件看门狗设计
2012-09-25王首浩刘俊琴
单片机与嵌入式系统应用 2012年4期
王首浩,刘俊琴
(北京精密机电控制设备研究所 燃气液压事业部公司,北京 100076)
引 言
在以单片机、DSP等处理器为核心的数字系统中,看门狗是不可缺少的一部分,特别是在对可靠性要求极高的系统中,如箭上伺服控制器,由于箭体内强弱电交叉使用,或者地面测试环境复杂多变,会产生诸多干扰和辐射。它们的冲击会使CPU在执行指令时的地址码或操作码发生变化,甚至将操作数作为操作码执行,导致程序跑飞。为使系统在规定时间内重新正常工作,一种有效的措施是采用硬件看门狗技术。
本设计的最初思路来源:实现高可靠性数字伺服控制器软、硬件看门狗的双冗余设计要求,目前缺少军品级国产化硬件看门狗器件,在满足系统要求的情况下减少元器件的种类。
1 看门狗技术的实现方式
看门狗实现方式可分为以下两种:
硬件看门狗——采用一个独立于CPU的定时器电路或芯片,如MAX706或TPS3823等,周期性地产生复位脉冲,而CPU必须及时“喂狗”(在复位脉冲发出前对此定时器进行清零处理),否则看门狗发挥作用,复位脉冲会使CPU重启。
软件看门狗——利用CPU内部的定时器中断替代看门狗定时器电路,在中断程序中复位CPU,这同样发挥了看门狗的作用。但由于CPU中断存在优先级、屏蔽以及中断自身故障等原因,都可能导致软件看门狗工作异常。软件看门狗往往采用一些其他软件设计措施提高其可靠性。
2 基于CPLD的硬件看门狗设计
2.1 硬件平台
此设计基于箭上数字伺服控制器,以TI公司的TMS320F2812(下面简称为DSP)为控制核心,SM1032则用来实现对A/D、D/A和1553B总线的片选信号和逻辑控制信号译码,并在此基础上增加了硬件看门狗功能。……
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