什么是看門狗機制？軟硬件看門狗簡介

看門狗，又叫 watchdog timer，從本質(zhì)上來說就是一個定時器電路，一般有一個輸入和一個輸出，其中輸入叫做“喂狗”（kicking the dog/service the dog），輸出一般連接到另外一個部分的復(fù)位端，一般是連接到單片機。“看門狗”的功能是定期的查看芯片內(nèi)部的情況，一旦發(fā)生錯誤就向芯片發(fā)出重啟信號。“看門狗”命令在程序的中斷中擁有最高的優(yōu)先級，防止程序跑飛，也可以防止程序在線運行時候出現(xiàn)死循環(huán)。簡而言之：如果一切正常，dog就不會發(fā)出叫聲，反之異常dog就會叫，并且拒之門外！

在實際生產(chǎn)運用中，工控機大多數(shù)都是集成生產(chǎn)、制造、管理等現(xiàn)場的設(shè)備中，比如提到最多的機器視覺方案。其中控制著各個大型機器的運行，工控機在其中雖只是占領(lǐng)了很小的空間但卻起著決定性的作用，為了保護好整體設(shè)施以及提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，需要在工控機上安裝看門狗，以便對各個機器間進行很好的監(jiān)控，有異常運行時立馬重啟程序最快的時間內(nèi)恢復(fù)運行。當(dāng)程序出現(xiàn)死循環(huán)的時候，輕則是整個配套的機器系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而影響著整個工業(yè)的生產(chǎn)，重則整個生產(chǎn)線系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓，無法正常運作，出現(xiàn)不可挽救的損失。

“看門狗”工作原理

看門狗是一種監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀況的手段，通過軟硬件結(jié)合的方式實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀況的監(jiān)控。在系統(tǒng)運行以后也就啟動了看門狗的計數(shù)器，看門狗就開始自動計數(shù)，穩(wěn)定運行的軟件會在執(zhí)行完特定指令后進行喂狗，若在一定周期內(nèi)看門狗沒有收到來自軟件的喂狗信號，則認(rèn)為系統(tǒng)故障，會進入中斷處理程序或強制系統(tǒng)復(fù)位。系統(tǒng)上電后根據(jù)不同的工作模式可以選擇使能看門狗的時機，若看門狗被使能則計數(shù)器開始計數(shù)，如果在設(shè)定的時間內(nèi)沒有及時喂狗則會發(fā)生看門狗超時?？撮T狗主要由寄存器、計數(shù)器和狗叫模塊構(gòu)成：通過寄存器對看門狗進行基本設(shè)置，計數(shù)器計算狗叫時間，狗叫模塊決定看門狗超時后發(fā)出的中斷或復(fù)位方式。
硬件看門狗

硬件看門狗是利用一個定時器電路，其定時輸出連接到電路的復(fù)位端，程序在一定時間范圍內(nèi)對定時器清零（俗稱“喂狗”），因此程序正常工作時，定時器總不能溢出，也就不能產(chǎn)生復(fù)位信號。

如果程序出現(xiàn)故障，不在定時周期內(nèi)復(fù)位看門狗，就使得看門狗定時器溢出產(chǎn)生復(fù)位信號并重啟系統(tǒng)。
軟件看門狗

軟件看門狗原理上一樣，只是將硬件電路上的定時器用處理器的內(nèi)部定時器代替，這樣可以簡化硬件電路設(shè)計，一般是將一個芯片中的定時器來作為看門狗，通過程序的初始化，寫入初值，并啟動定時器。程序按時對定時器賦初值（或復(fù)位），以免它餓了。