防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域，涉及一種防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中為防止軟件受到外部干擾導(dǎo)致跑飛或進(jìn)入死循環(huán)，通常設(shè)計(jì)有硬件看門狗電路。在規(guī)定時(shí)間周期內(nèi)軟件應(yīng)觸發(fā)看門狗電路(俗稱喂狗)，否則看門狗電路將通過硬件信號(hào)(狗叫信號(hào))通知系統(tǒng)，產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位或中斷。在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)剛加電的時(shí)候容易受到干擾，這時(shí)候的看門狗電路也可能不穩(wěn)定，會(huì)干擾系統(tǒng)啟動(dòng)。在應(yīng)用程序運(yùn)行過程中，看門狗可能會(huì)報(bào)虛警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種滿足嵌入式系統(tǒng)保證處理器正常工作的要求、針對(duì)嵌入式系統(tǒng)可防止軟件跑飛或進(jìn)入死循環(huán)的防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:本發(fā)明提供了一種防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法，其特殊之處在于:所述防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法包括以下步驟:
[0005]I)根據(jù)外部條件判斷是否關(guān)閉看門狗機(jī)制；若是，則看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效；若否，則進(jìn)行步驟2)；
[0006]2)判斷看門狗計(jì)數(shù)是否達(dá)到看門狗計(jì)時(shí)門限；若否，計(jì)數(shù)器在每個(gè)時(shí)鐘的上升沿增加I;若是，則報(bào)看門狗中斷，同時(shí)清零看門狗計(jì)數(shù)，看門狗中斷計(jì)數(shù)增加I;
[0007]3)判斷看門狗中斷次數(shù)是否達(dá)到3次；若是，則產(chǎn)生看門狗復(fù)位信號(hào)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位；若否，則繼續(xù)執(zhí)行本步驟，直至產(chǎn)生看門狗復(fù)位信號(hào)；
[0008]4)將看門狗復(fù)位信號(hào)輸出。
[0009]上述防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法在看門狗機(jī)制運(yùn)行的整個(gè)過程中還包括是否有看門狗喂狗的步驟。
[0010]上述看門狗喂狗的步驟包括:
[0011]a)判斷是否有喂狗操作；若是，則進(jìn)行步驟b);若否則繼續(xù)運(yùn)行看門狗機(jī)制；
[0012]b)接收喂狗信號(hào)后判斷喂狗信號(hào)是否有效；若有效，則看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效；若無(wú)效，則繼續(xù)運(yùn)行看門狗機(jī)制。
[0013]上述步驟I)的具體實(shí)現(xiàn)方式是:
[0014]1.1)接收外部條件；所述外部條件是系統(tǒng)復(fù)位、上電以及系統(tǒng)空中地面調(diào)試狀態(tài)；
[0015]1.2)若上述外部條件存在任一禁止看門狗機(jī)制運(yùn)行的，則關(guān)閉看門狗機(jī)制運(yùn)行，同時(shí)看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效；
[0016]若上述外部條件均沒有禁止看門狗機(jī)制運(yùn)行的，則在有時(shí)鐘的情況下，啟動(dòng)看門狗機(jī)制。
[0017]上述外部條件是系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，則在系統(tǒng)復(fù)位有效的前提下關(guān)閉看門狗機(jī)制運(yùn)行；所述外部條件是上電時(shí)，則在上電30秒內(nèi)關(guān)閉看門狗機(jī)制運(yùn)行；所述外部條件是系統(tǒng)空中地面調(diào)試狀態(tài)，則在地面調(diào)試狀態(tài)下沒有使能看門狗機(jī)制時(shí)，關(guān)閉看門狗運(yùn)行機(jī)制。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0019]本發(fā)明提供了一種防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法，該方法是看門狗的計(jì)時(shí)設(shè)置和計(jì)時(shí)過程由獨(dú)立于軟件操作的硬件實(shí)現(xiàn)，而清除計(jì)時(shí)操作由受軟件控制的硬件完成；看門狗計(jì)時(shí)器電路在地面調(diào)試使能信號(hào)無(wú)效時(shí)(空中工作狀態(tài))自動(dòng)使能，在地面調(diào)試使能信號(hào)有效時(shí)(地面調(diào)試狀態(tài))自動(dòng)禁止，但此時(shí)可用軟件操作來(lái)使能；當(dāng)看門狗定時(shí)器超時(shí)后產(chǎn)生中斷；當(dāng)連續(xù)三次看門狗中斷發(fā)生后，自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位；為了克服看門狗干擾系統(tǒng)啟動(dòng)過程，規(guī)定在系統(tǒng)復(fù)位后的30秒時(shí)間內(nèi)看門狗機(jī)制關(guān)閉，30秒后看門狗機(jī)制受地面調(diào)試使能信號(hào)和軟件使能控制。本發(fā)明采用FPGA實(shí)現(xiàn)，上電30秒以內(nèi)是禁止的，30秒以后，判斷模塊工作狀態(tài)，如果是空中工作狀態(tài)，看門狗自動(dòng)使能，如果是地面調(diào)試狀態(tài)，看門狗默認(rèn)是禁止的，可以通過軟件操作來(lái)使能，具有有效防止看門狗干擾系統(tǒng)啟動(dòng)、防止看門狗報(bào)虛警、看門狗的定時(shí)周期可設(shè)置以及系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定等特性。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明提供了一種防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法，該防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法包括以下步驟:
[0021]I)根據(jù)外部條件判斷是否關(guān)閉看門狗機(jī)制；若是，則看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效；若否，則進(jìn)行步驟2)，具體實(shí)現(xiàn)方式是:
[0022]1.1)接收外部條件；所述外部條件是系統(tǒng)復(fù)位、上電以及系統(tǒng)空中地面狀態(tài)；
[0023]1.2)若上述外部條件存在任一禁止看門狗機(jī)制運(yùn)行的，則關(guān)閉看門狗機(jī)制運(yùn)行，同時(shí)看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效；
[0024]若上述外部條件均沒有禁止看門狗機(jī)制運(yùn)行的，則在有時(shí)鐘的情況下，啟動(dòng)看門狗機(jī)制。
[0025]其中:
[0026]外部條件是系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，則在系統(tǒng)復(fù)位有效的前提下關(guān)閉看門狗機(jī)制運(yùn)行；所述外部條件是上電時(shí)，則在上電30秒內(nèi)關(guān)閉看門狗機(jī)制運(yùn)行；所述外部條件是系統(tǒng)空中地面狀態(tài)，則在地面調(diào)試狀態(tài)下沒有使能看門狗機(jī)制時(shí)，關(guān)閉看門狗運(yùn)行機(jī)制。
[0027]2)判斷看門狗計(jì)數(shù)是否達(dá)到看門狗計(jì)時(shí)門限；若否，計(jì)數(shù)器在每個(gè)時(shí)鐘的上升沿增加I ;若是，則報(bào)看門狗中斷，同時(shí)清零看門狗計(jì)數(shù)，看門狗中斷計(jì)數(shù)增加I ;
[0028]3)判斷看門狗中斷次數(shù)是否達(dá)到3次；若是，則產(chǎn)生看門狗復(fù)位信號(hào)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位；若否，則繼續(xù)執(zhí)行本步驟，直至產(chǎn)生看門狗復(fù)位信號(hào)；
[0029]4)將看門狗復(fù)位信號(hào)輸出。
[0030]同時(shí)，防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法在看門狗機(jī)制運(yùn)行的整個(gè)過程中還包括是否有看門狗喂狗的步驟，該看門狗喂狗的步驟包括:
[0031]a)判斷是否有喂狗操作；若是，則進(jìn)行步驟b);若否則繼續(xù)運(yùn)行看門狗機(jī)制；
[0032]b)接收喂狗信號(hào)后判斷喂狗信號(hào)是否有效；若有效，則看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效；若無(wú)效，則繼續(xù)運(yùn)行看門狗機(jī)制。
[0033]本發(fā)明的工作原理是:
[0034]看門狗的計(jì)時(shí)設(shè)置和計(jì)時(shí)過程由獨(dú)立于軟件操作的硬件實(shí)現(xiàn)，而清除計(jì)時(shí)操作由受軟件控制的硬件完成。看門狗定時(shí)周期可設(shè)置?？撮T狗計(jì)時(shí)器電路在地面調(diào)試使能信號(hào)無(wú)效時(shí)(空中工作狀態(tài))自動(dòng)使能，在地面調(diào)試使能信號(hào)有效時(shí)(地面調(diào)試狀態(tài))自動(dòng)禁止，但此時(shí)可用軟件操作來(lái)使能。當(dāng)看門狗定時(shí)器超時(shí)后產(chǎn)生中斷。當(dāng)連續(xù)三次看門狗中斷發(fā)生后，自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。為了克服看門狗干擾系統(tǒng)啟動(dòng)過程，規(guī)定在系統(tǒng)復(fù)位后的30秒時(shí)間內(nèi)看門狗機(jī)制關(guān)閉，30秒后看門狗機(jī)制受地面調(diào)試使能信號(hào)和軟件使能控制。
[0035]本發(fā)明主要采用FPGA實(shí)現(xiàn)，看門狗的控制信號(hào)如空中/地面狀態(tài)、看門狗中斷信號(hào)，時(shí)鐘引入FPGA。
[0036]看門狗喂狗信號(hào)通過寄存器地址為軟件提供接口，軟件通過操作寄存器達(dá)到喂狗的目的，空中/地面狀態(tài)信號(hào)通過離散量的形式接入FPGA，看門狗中斷信號(hào)通過FPGA接到處理器的外部中斷，初始化的時(shí)候掛接中斷，使能中斷，這樣處理器可收到看門狗的中斷，看門狗復(fù)位信號(hào)接進(jìn)復(fù)位系統(tǒng)，看門狗產(chǎn)生復(fù)位后可復(fù)位整個(gè)模塊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法，其特征在于:所述防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法包括以下步驟: 1)根據(jù)外部條件判斷是否關(guān)閉看門狗機(jī)制；若是，則看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效；若否，則進(jìn)行步驟2)； 2)判斷看門狗計(jì)數(shù)是否達(dá)到看門狗計(jì)時(shí)門限；若否，計(jì)數(shù)器在每個(gè)時(shí)鐘的上升沿增加I;若是，則報(bào)看門狗中斷，同時(shí)清零看門狗計(jì)數(shù)，看門狗中斷計(jì)數(shù)增加I; 3)判斷看門狗中斷次數(shù)是否達(dá)到3次；若是，則產(chǎn)生看門狗復(fù)位信號(hào)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位；若否，則繼續(xù)執(zhí)行本步驟，直至產(chǎn)生看門狗復(fù)位信號(hào)； 4)將看門狗復(fù)位信號(hào)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法，其特征在于:所述防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法在看門狗機(jī)制運(yùn)行的整個(gè)過程中還包括是否有看門狗喂狗的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法，其特征在于:所述看門狗喂狗的步驟包括: a)判斷是否有喂狗操作；若是，則進(jìn)行步驟b);若否則繼續(xù)運(yùn)行看門狗機(jī)制； b)接收喂狗信號(hào)后判斷喂狗信號(hào)是否有效；若有效，則看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效；若無(wú)效，則繼續(xù)運(yùn)行看門狗機(jī)制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法，其特征在于:所述步驟I)的具體實(shí)現(xiàn)方式是: 1.1)接收外部條件；所述外部條件是系統(tǒng)復(fù)位、上電以及系統(tǒng)空中地面調(diào)試狀態(tài)； 1.2)若上述外部條件存在任一禁止看門狗機(jī)制運(yùn)行的，則關(guān)閉看門狗機(jī)制運(yùn)行，同時(shí)看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效； 若上述外部條件均沒有禁止看門狗機(jī)制運(yùn)行的，則在有時(shí)鐘的情況下，啟動(dòng)看門狗機(jī)制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法，其特征在于:所述外部條件是系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，則在系統(tǒng)復(fù)位有效的前提下關(guān)閉看門狗機(jī)制運(yùn)行；所述外部條件是上電時(shí)，則在上電30秒內(nèi)關(guān)閉看門狗機(jī)制運(yùn)行；所述外部條件是系統(tǒng)空中地面調(diào)試狀態(tài)，則在地面調(diào)試狀態(tài)下沒有使能看門狗機(jī)制時(shí)，關(guān)閉看門狗運(yùn)行機(jī)制。
【專利摘要】一種防干擾系統(tǒng)啟動(dòng)看門狗的方法，包括：1）根據(jù)外部條件判斷是否關(guān)閉看門狗機(jī)制；若是，則看門狗計(jì)數(shù)清零，看門狗中斷計(jì)數(shù)清零；看門狗中斷無(wú)效，看門狗復(fù)位無(wú)效；若否，則進(jìn)行步驟2）；2）判斷看門狗計(jì)數(shù)是否達(dá)到看門狗計(jì)時(shí)門限；若否，計(jì)數(shù)器在每個(gè)時(shí)鐘的上升沿增加1；若是，則報(bào)看門狗中斷，同時(shí)清零看門狗計(jì)數(shù)，看門狗中斷計(jì)數(shù)增加1；3）判斷看門狗中斷次數(shù)是否達(dá)到3次；若是，則產(chǎn)生看門狗復(fù)位信號(hào)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位；若否，則繼續(xù)執(zhí)行本步驟，直至產(chǎn)生看門狗復(fù)位信號(hào)；4）將看門狗復(fù)位信號(hào)輸出。本發(fā)明具有滿足嵌入式系統(tǒng)保證處理器正常工作的要求、針對(duì)嵌入式系統(tǒng)可防止軟件跑飛或進(jìn)入死循環(huán)。
【IPC分類】G06F11-07
【公開號(hào)】CN104679601
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310637632
【發(fā)明人】張偉棟, 李鵬, 謝文濤, 沈華, 湯艷飛, 蔣欣, 文敏華, 王樹爭(zhēng), 胡鐵根
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月28日