ZHDA017 January   2026 TPLD1202 , TPLD1202-Q1 , TPLD2001 , TPLD2001-Q1

 

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看门狗计时器是什么?

看门狗计时器 (WDT) 是一种用来监控开关信号的计时器。WDT 的主要用途是防止系统陷入无限环路、挂起或遇到可能导致系统无响应的运行时错误。许多同步系统安装了某种看门狗计时器(例如微控制器),或者 CPU 内置了看门狗计时器。

如何在 InterConnect Studio 中设置看门狗计时器

InterConnect Studio (ICS) 是一款用于设计、模拟和配置 TPLD 系列器件的软件工具。

TPLD1202 TPLD1202-Q1 TPLD2001 TPLD2001-Q1 WDT 的基本用法 图 1 WDT 的基本用法

图 1 展示了 ICS 内看门狗计时器的初始状态。三个最重要的设置是超时周期输出断言时间时钟选择。超时周期指的是看门狗从输入端检测边沿所等待的时间。输出置为有效时间是 WDT 输出逻辑低电平在复位之前的时长。这两个值都是计数器倒数的整数,因此时钟选择是上述设置所依据的比例的确定因子。

  • EN – EN 端口(启用)用于导通 WDT。当该端口为逻辑低电平时,WDT 处于非活动状态,并输出低电平。
  • IN – IN 端口是 WDT 监控的信号。
  • CLK - CLK 端口是进入 WDT 的内部时钟的可视化表示。由于看门狗计时器没有外部时钟选项,因此调整该值的唯一方法是通过时钟选择 设置。
  • OUT – OUT 端口是监控的结果。如果输入信号符合受监控的时序,则端口为逻辑高电平,但一旦 WDT 触发,OUT 端口就会是逻辑低电平的单个脉冲。
TPLD1202 TPLD1202-Q1 TPLD2001 TPLD2001-Q1 基本 WDT 波形 图 2 基本 WDT 波形

图 2 示出了基本 WDT 波形,其中 P0 是输出置为有效时间,P1 和 P2 是超时周期。图 3 示出了输出置位时间的增加,图 4 示出了输出置位时间和超时周期的增加。

TPLD1202 TPLD1202-Q1 TPLD2001 TPLD2001-Q1 具有更长输出置位时间的 WDT 图 3 具有更长输出置位时间的 WDT
TPLD1202 TPLD1202-Q1 TPLD2001 TPLD2001-Q1 具有更长超时周期及更长输出置位时间的 WDT 图 4 具有更长超时周期及更长输出置位时间的 WDT

使用元件来构建看门狗计时器

TPLD1202 TPLD1202-Q1 TPLD2001 TPLD2001-Q1 分立式看门狗示例 图 5 分立式看门狗示例

谨慎地创建 WDT 是可能的,如图 5 所示。在没有单个 WDT 块的情况下构建 WDT 的缺点是,该设计将设置分为单独的块,这可能会在将来调整设计时引起混淆。在没有单个 WDT 块的情况下构建 WDT 的优势在于灵活性更高,以及能够使用 TPLD 器件外部的时钟作为控制计时器。

图 5 中的设计使用 cnt0 来控制检查之间的时间(超时周期),oneshot1 控制看门狗处于低电平的时间(输出置为有效时间)。该设计还利用外部时钟来实现和系统中其他器件的同步。

构建有关 WDT 的设计

TPLD1202 TPLD1202-Q1 TPLD2001 TPLD2001-Q1 将误差信号进行结合 图 6 将误差信号进行结合

WDT 最常见的设计是错误信号组合,在输出端具有复位锁存器。可以在图 6 中观察到这种类型的设计。该设计的概念是收集潜在的错误信号(无论是高电平有效还是低电平有效),并将这些信号组合成系统的一个错误信号。

在该设计中,WDT 监控时钟信号,如果该时钟频率低于 400Hz,电路会锁存以将系统保持在复位状态,直到外部信号将错误复位。此时,系统复位错误锁存器或复位整个器件以恢复运行。系统的其余部分也只是将其他潜在误差信号组合到锁存器中。

订购信息

可在表 1中找到支持本文档的硬件。