“看门狗”电路DS1232在单片机产品中的应用

随着计算机技术的发展，单片微型计算机在工业自动化领域和智能化产品中得到了广泛的应用。如何提高单片机产品的抗干扰能力是产品开发和设计人员所面临和必须解决的问题。关于抗干扰的具体方法在很多书籍和文章中都有较为详尽的论述，本文不再赘述。美国DALLAS公司生产的“看门狗(WATCHDOG)” 集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力，我们曾将DS1232应用到“粮食中心库粮仓温度监测系统”、“银行利率显示屏”、“多功能电脑时钟”、“电厂皮带秤测速系统”和“全自动限电计量系统”中，在实际使用中收到了良好的效果。

1. DS1232的结构及特点

1.1 引脚功能及内部结构

DS1232是由美国DALLAS公司生产的微处理器监控电路，采用8脚DIP封装，如图1所示。

各引脚功能如下：
　　PBRST：按钮复位输入端;
　　TD：看门狗定时器延时设置端；
　　TOL：5％或10％电压监测选择端；
　　GND：电源地；
　　RST：高电平有效复位输出端；
　　RST：低电平有效复位输出端；
　　ST：周期输入端;
　　Vcc：电源。

1.2 DS1232的内部结构

DS1232的内部结构框图如图2所示。

1.3 主要特点

DS1232具有如下特点：
　　●具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求;
　　●在微处理器失控状态下可以停止和重新启动微处理器;
　　●微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器;
　　●精确的5％或10％电源供电监视;
●不需要分立元件；
　　●适应温度范围宽，－40～＋85℃。

2. DS1232的功能

2.1 电源电压监视

DS1232能够实时监测向微处理器供电的电源电压，当电源电压VCC低于预置值时，DS1232的第5脚和第6脚输出互补复位信号RST和RST。预置值通过第3脚(TOL)来设定；当TOL接地时，RST和RST信号在电源电压跌落至4.75V以下时产生；当TOL与VCC相连时，只有当VCC跌落至4.5V以下时才产生 RST和RST信号。当电源恢复正常后， RST和RST信号至少保持250ms，以保证微处理器的正常复位。

2.2 按键复位

在单片机产品中，最简单的按键复位电路是由电阻和电容构成的，如果系统扩展存在需要和微处理器同时复位的其他接口芯片，这种简单的阻容复位电路往往不能满足整体复位的要求。DS1232提供了可直接连接复位按键的输入端PBRST(第1脚)，在该引脚上输入低电平信号，将在RST和RST端输出至少 250ms的复位信号，具体电路如图3所示。

2.3 看门狗定时器

在DS1232内部集成有看门狗定时器，当DS1232的ST端在设置的周期时间内没有有效信号到来时，DS1232的RST和RST端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的。看门狗定时器的定时时间由DS1232的TD引脚确定，详见表1。

看门狗定时器的周期输入信号ST可以从微处理器的地址信号、数据信号或控制信号中获得，不论哪种信号都必须能够周期性的访问DS1232，对于MCS51系列单片机，推荐使用ALE信号。

3. DS1232典型应用电路

DS1232与MCS51系列单片机的典型接口电路如图3所示。

4. 使用注意事项

DS1232虽然具有与微处理器接口简单的特点，但在使用中也应注意以下几点：

(1)ST除了可以和MCS51单片机的ALE相连接外，也可以和其它信号线相连，但是必须保证在看门狗定时器计数溢出前复位看门狗定时器。

(2)DS1232内部第6引脚没有上拉电阻，如果单片机的其它外围接口芯片需要用到低电平复位信号，那么，必须在该引脚上外接一个上拉电阻，如图3中的R。

(3)如果用仿真器调试用户目标板，并且ST端与单片机的ALE相连，那么最好先不要插上DS1232芯片，因为在仿真器与PC机相连单步运行程序时，单片机的ALE信号并不是连续供给的，容易造成非正常复位，影响调试工作的进行。