ARM+Linux下看門狗應用

摘要：本文介紹了在ARM+Linux的條件下，傳統的看門狗應用存在的問題及解決方案。此方案可以做為ARM+Linux條件下的一種標準解決方法。

關鍵詞：看門狗；重啟；關狗

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.1.016

現象、問題描述

筆者在設計ARM+Linux的產品中，使用了看門狗ADM706。這款IC的定時間隔為1.6s。由于使用ARM9的內核，操作系統為Linux。整個系統完全啟動時間較長，超出了看門狗的喂狗時間門限。因此在CPU能完全啟動開始喂狗前，看門狗又給出了復位信號，導致CPU重啟。由于成本的原因，此款看門狗IC的定時復位間隔時間已經定死，不能由CPU設置。我們無法通過更改看門狗的喂狗間隔時間來滿足CPU的啟動要求。

關鍵過程及根本原因分析

使用的看門狗電路如圖1所示。

RESET信號為看門狗輸出的復位信號，WDI為CPU輸出的喂狗信號。在1.6s的時間內，WDI信號有從高到低或者從低到高的變化，則看門狗內部的定時器清零，重新計數，無復位信號輸出。

由于采用Linux內核的操作系統，Bootloader采用U-Boot。在從U-Boot跳轉到Linux內核的過程中，必須關閉定時器中斷。CPU不能定時喂狗，且跳轉執行的間隔時間都大于 1.6s。因此需要關閉看門狗的復位輸出信號，以使CPU能完全啟動。

改進電路

仔細閱讀此看門狗I C的Datasheet。看門狗IC的框圖如圖2。此看門狗IC內部包括三部分功能：

（1）看門狗的定時器，當MR為低電平或WDI有電平變化時清零。當定時器溢出，WDO輸出低電平。一旦定時器清零，WDO輸出高電平。

（2）當VCC失敗或MR上有低電平，一旦上述條件消失，RESET輸出一個200ms寬度的低電平信號。因此，當WDO直接連到MR管腳上后，RESET輸出一個周期為1.6s，低電平寬度為200ms的復位信號。

（3）PFI的輸入電平低于1.25V時，PFO輸出一個低電平。

電路圖更新為如圖3所示。

采用此電路后，C P U啟動后，在U-Boot程序中設置CLOSE_ WATCHDOG信號為高電平，可以關閉看門狗的WDO信號輸出，CPU可以正常啟動完成。在裝載完驅動程序后，定時每100ms在WDI管腳輸出喂狗信號。設置CLOSE_WATCHDOG信號為低，打開看門狗的復位信號輸出。當1.6s后，沒有喂狗信號，看門狗輸出復位信號復位CPU，CPU重啟。

總結

采用圖三所示電路，使看門狗IC實現看門狗電路和上電復位電路兩種功能。滿足帶操作系統的CPU啟動時間長，需通過電壓跌落試驗等要求。也可以滿足需要實現休眠功能要求的場景。此電路可以作為帶操作系統CPU或需實現休眠功能的CPU標準復位電路。