看門狗的作用：看門狗定時器是一個計數器，基本功能是在發生軟件問題和程序跑飛后使系統重新啟動。看門狗計數器正常工作時自動計數，程序流程定期將其復位清零，如果系統在某處卡死或跑飛，該定時器將溢出，并將進入中斷。在定時器中斷中執行一些復位操作，使系統恢復正常的工作狀態，即在程序沒有正常運行期間，如期復位看門狗以保證所選擇的定時溢出歸零，使處理器重新啟動。
軟件的可靠性一直是一個關鍵問題。任何使用軟件的人都可能會經歷計算機死機或程序跑飛的問題，這種情況在嵌入式系統中也同樣存在。由于單片機的抗干擾能力有限，在工業現場的儀器儀表中，常會由于電壓不穩、電弧干擾等造成死機。在水表、電表等無人看守的情況下，也會因系統遭受干擾而無法重啟。為了保證系統在干擾后能自動恢復正常，看門狗定時器(Watchdog Timer)的利用是很有價值的。
看門狗問題及相關實驗
現今市面上流行的一些單片機，多嵌有內部WDT，如TI的MSP430系列，Philips的P87XXX和P89XXX系列，MICroChip的PIC列，Atmel的AT89SXX系列和HoLTEk公司的Htxxx系列。但是這些內部看門狗在工作時，多存在一定的誤差。一些工程師在設計的過程中，由于忽略了這一點，導致系統出現異常。MSP430系列單片機是美國德州儀器公司(TI)近幾年開發的新一代單片機，該系列是一款16位、具有精簡指令集、超低功耗的全新概念混合型單片機。在眾多單片機系列中，由于它具有極低的功耗、豐富的片內外設和方便靈活的開發手段，已成為一顆耀眼的新星。其內部自帶看門狗及復位電路，理論上如果程序跑飛，可用看門狗將其復位。但在實際使用過程中，發現看門狗的作用并非萬無一失，以下實驗證明了這一點。實驗電路如圖1所示。
單片機內置看門狗實驗電路
試驗程序清單：
#include
void main(void){
p1dir l=0x0f; //設置p1.2-.p1.0為輸出
for(;;){
volatile unsigned int i;
wdtctl=wdtpw+wdtcncl;
//復位wdt
piout==0x0t;
i=5000;
do(i–)
while(i!=0);
}}
上述實驗啟動后，如果程序正常運行，LED會閃爍。缺省時，MSP430的看門狗是允許狀態，所運行的程序會不斷地訪問看門狗。理論上，這個系統是不會發生啟動失敗的，因為即使啟動失敗，看門狗也應該在數百毫秒內啟動，復位整個系統。基于這種思想，對單片機的復位進行測試。K2斷開，用K1連續產生。Reset信號，測試看門狗使系統重啟的成功率。K2閉合，則reset端高電平，理論上K1不能有效產生復位脈沖，觀察看門狗是否起作用。
實驗結果與分析
實驗結果如下：K2斷開，連續開關K1，上電重啟系統，平均155次失敗1次(LED不閃)，即看門狗失效概率0．6%；K2閉合，連續開關K1，平均18次失敗1次(LED不閃)，且一旦失敗，將連續失敗下去，看門狗無效率占到了約5．5%。另外，當采用同樣具有內置看門狗的其他系列單片機替代實驗中的MSP430，啟動程序段作相應修改時，實驗結果仍大致相同，這說明具有內置看門狗的單片機面臨的問題是相同的。經分析可能有如下原因：
①由于看門狗的時鐘不獨立，計數時鐘與系統為同一分頻鏈路，因此看門狗不能在系統出現問題時有效運作。
②由于時鐘可用軟件設置，啟動失敗時，開機時鐘可能處于空檔，沒有時鐘看門狗不能生效。
③有些看門狗需要用軟件設置或啟動，因此啟動失敗后,初始化程序沒有激活，CPU可能跳轉到隨機代碼，使看門狗被禁止。這樣的看門狗是需要有可靠的上電復位作保證的，因此，從理論上講，原設計存在著不合理性。基于上述分析，采用片外看門狗專用芯片TPS3823由獨立的分頻振蕩電路提供計數脈沖。實驗電路如圖2所示。
外置看門狗專用芯片TPS3823應用實驗電路
上述電路中，TPS3823輸出定時溢出信號給Reset端。程序段中，CPU要不斷地通過I／O口輸出喂狗信號，使看門狗計數器清零。在此電路中重復上述試驗中K1、K2的相同動作，系統重啟成功率達到100%。
未來的內置看門狗必須有獨立可靠的時鐘。系統上電后，看門狗即為允許狀態，無需軟件設置，它只能被外部硬件跳線或內部熔絲(fuse)所禁止。目前，如果要求設計可靠性較高的嵌入式系統，外置看門狗是必須考慮的。內置看門狗的另一問題是系統復位后，程序應判斷是由Reset端正常上電復位，還是程序跑飛看門狗所致，由此確定現場數據是否應該保留。這也是在看門狗應用中所應考慮的。
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史海拾趣
Hengstler GmbH在電子行業中的五個發展故事
故事一：從鐘表工坊到工業計數器的先驅
Hengstler GmbH的故事始于1846年，當時創始人Johannes Hengstler在德國西南部的奧爾丁根鎮開設了一家鐘表工坊，專注于生產鐘表彈簧。隨著時間的推移，Hengstler逐漸擴展其業務領域。1926年，公司收購了Efunda公司的計數裝置業務，這標志著Hengstler正式進入工業計數和控制元件領域。此后，Hengstler不斷推出創新產品，如20世紀50年代發布的革命性“計數系統400”，這是一種帶有插件系統的塑料計數系統，不僅功能強大，而且價格實惠，極大地推動了公司在市場上的地位。
故事二：技術革新與全球化布局
進入20世紀后半葉，Hengstler繼續加大技術研發投入，并在全球范圍內擴展其業務。1962年，公司在英國成立了第一家海外子公司，隨后幾年內，在法國、比利時、加拿大、意大利和日本等地也相繼設立了分支機構。這些舉措不僅增強了Hengstler的國際影響力，還使其能夠更好地服務全球客戶。同時，公司還引入了先進的生產設備和技術，如塑料注塑成型機，實現了塑料部件的大批量生產，進一步提升了產品質量和生產效率。
故事三：編碼器技術的突破
在編碼器技術方面，Hengstler也取得了顯著成就。公司不斷推出新型編碼器產品，如光電增量型編碼器RI58-O/RI58-T，其分辨率高達10,000脈沖和40,000步，防護等級達到IP67，廣泛應用于各種工業場合。此外，公司還開發了重載磁性絕對值型編碼器AR62/63，該編碼器具有極高的抗沖擊和抗振動能力，適用于惡劣環境下的使用。這些產品的推出不僅豐富了Hengstler的產品線，還進一步鞏固了其在編碼器領域的領先地位。
故事四：被丹納赫收購后的新發展
1995年，Hengstler被美國丹納赫公司收購，成為其旗下的一員。這一收購為Hengstler帶來了更多的資源和支持，推動了公司的進一步發展。在丹納赫的支持下，Hengstler加大了對新技術和新產品的研發力度，不斷推出具有創新性和競爭力的產品。同時，公司還加強了與國際市場的聯系和合作，進一步提升了其國際競爭力。
故事五：持續創新與客戶服務
多年來，Hengstler始終堅持創新和服務至上的理念。公司不斷投入研發資金，引進先進技術和設備，提升產品質量和生產效率。同時，公司還注重客戶服務，建立了完善的售后服務體系，為客戶提供及時、專業的技術支持和解決方案。這些努力不僅贏得了客戶的信任和好評，還使Hengstler在電子行業中保持了良好的聲譽和地位。如今，Hengstler已成為全球領先的工業計數和控制元件制造商之一，其產品廣泛應用于自動化技術、風力發電機、商用車輛、售票機和醫療等領域。
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佰鴻公司一直非常重視技術創新和研發投入。通過不斷的技術創新，公司成功開發出多款具有競爭力的LED產品，如高散熱性發光二極管、貼片型發光二極管等。這些產品的推出，不僅提升了佰鴻在市場上的競爭力，也為其贏得了客戶的廣泛認可。此外，公司還積極申請專利保護，以確保其技術成果得到充分的保護。
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