使能MAX16154和MAX16155的手动复位功能

如果系统遇到看门狗定时器无法检测到的错误或欠压故障以外的任何故障，则在看门狗定时器或监控器中有一个手动干预或触发复位的选项非常重要。本应用笔记解释了如何将手动复位（MR）功能集成到MAX16154和MAX16155（毫微功耗系列）中。™看门狗定时器IC提供动态看门狗禁用/使能选项，以及充当电源电压监控器的额外优势。

介绍

通常最好具有具有电压监视器和手动复位（MR）的看门狗定时器功能。当用户需要强制复位时，手动复位对于微处理器应用非常有用。在检测到主电源电压以外的低电压时需要复位的应用中，它也很有用。手动复位提供对复位的完全控制，而不是只有一个欠压 （UV） 触发器。存储器错误和无限循环是看门狗定时器无法始终检测和复位的两个微控制器错误。对于无法接受的应用，使用可手动复位的看门狗定时器非常重要。

MAX16152–MAX16155系列毫微功耗监控器和看门狗定时器简介

MAX16152/MAX16153/MAX16154/MAX16155为超低电流监控电路，用于监视单系统电源电压，当电源电压降至工厂调整复位门限以下时，发出低电平有效复位信号。电源电压升至阈值电压以上后，复位输出在复位超时周期内保持置位状态，最后在超时周期结束后置位，看门狗定时器电路监视微处理器或微控制器的活动。在正常工作期间，微处理器或微控制器会定期切换WDI输入，并进行有效的逻辑转换（从低到高或从高到低）。如果在看门狗超时期限内切换WDI输入，则内部定时器将被清除并重新启动，并且/WDO（WDOB）输出保持高电平。如果在超时期限到期之前未对输入进行选通，则看门狗输出在等于看门狗输出脉冲宽度的时间段内被置为低电平。MAX16152和MAX16153具有低电平有效手动复位输入（MRB），允许外部按钮或逻辑信号启动复位脉冲。MAX16154/MAX16155具有逻辑输入（WD_EN），允许系统使能和禁用看门狗功能，如图1所示。

图1.MAX16152–MAX16155毫微功耗监控器和看门狗定时器的典型应用示意图

MAX16152–MAX16155特性：

400nA （典型值）电源电流

1.2V至5.5V工作电源范围

监控电源电压并提供系统复位信号

1.5V至5V输入门限范围，增量为100mV

看门狗功能检测错误的代码执行

漏极开路复位和看门狗输出

看门狗定时器使能输入

6 焊球 WLP 封装和 6 引脚 SOT23 封装

-40°C 至 +125°C 工作温度范围

需要系统中的动态看门狗启用功能

市场上许多可用监控电路中的看门狗定时器可以通过保持WDI引脚打开来禁用。在此模式下，提供内部信号以定期复位看门狗超时定时器。但这通常需要三态缓冲区或正确初始化输入。这可能会导致复杂情况，例如当需要不同的三态缓冲器时，禁用时输出泄漏不得超过可接受的限值。

需要看门狗计时器的应用程序必须确保软件启动时间不超过最小看门狗超时期限。如果启动时间确实超过监视器超时期限，应用程序将无限期地循环引导周期。这需要一个选项来禁用看门狗，或者提供具有启动延迟功能的选项。

需要看门狗定时器的动态禁用选项的另一种情况是在具有睡眠模式的系统中。在物联网或可穿戴设备等应用中，睡眠和其他低功耗模式使看门狗定时器的实现变得复杂。如果处理器进入睡眠状态并停止执行，监视器应该怎么做？看门狗的时间应该停滞不前吗？如果看门狗很方便或具有可按需切换的动态功能，则这种复杂性就会降低。

在MAX16154/MAX16155中集成手动复位（MR）的建议方案

手动复位可以通过在VCC上增加一个分压器来实现，该分压器利用欠压检测，其中手动复位触发信号将VCC拉到VTH以下。驱动或触发系统中手动复位输入的各种方式包括通过机械开关或按钮以及缓冲器或数字逻辑进行控制，如图2和图3所示。

图2.按钮用于驱动手动复位输入。

图3.逻辑器件的输出用于驱动手动复位输入。

测试部件的详细信息

部件号 ： MAX16155CGAD+T
门限电压 ： 1.7V， 测得的 VTH- = 1.699V， VTH+ = 1.704V
复位超时周期 ： 128ms （典型值） 看门狗超时延迟 ： 64s （最小值） 看门狗启动延迟：100毫秒（最小值）

 

全球状况

电源轨电压 （SRAIL） = 1.8V
具有压摆率控制的标准脉冲发生器用于复制逻辑器件输出。
所有上拉电阻均连接至电源轨，而不是连接至MAX16155的VCC。

缩写

SRAIL = 电源轨电压
VCC_IC = MAX16155 V抄送， 监控输入 RSTB = 低电平有效复位，漏极开路输出，上拉至 SRAIL WDOB = 低电平有效看门狗输出，漏极开路输出，上拉至 SRAIL

WDI = 看门狗输入 WDEN = 动态 WD 使能输入

 

设计计算和注意事项

下面的解释考虑了图 3。

系统电源轨被视为1.8V。VCC 偏差典型值为 3%，最坏情况偏差为 5%。

MAX16154/MAX16155的迟滞 = 0.4%。

MRB置位时，VCC电压不应低于1.2V，这是MAX16154/MAX16155的最小工作电压。

R3必须更低，以避免VCC处R3和C1的RC延迟。考虑 100？。

R3 + R4 应更高，以限制 MRB 置位期间的电流。如果灌电流限制允许，则减小此总和。考虑680？和100？。

对于 5% 的最大偏差，V抄送电源轨最高可达1.890V。在此电压期间，分压器电压应低于V超高当MRB被逻辑器件拉低时。

考虑到V的精度，跳闸电压应至少为低于1.8V的45mV千.

如果 V抄送= 1.8V，MR 断位期间，V抄送在IC上为~1.569V。

工作台评估和结果

测试 1：MRB 到 RESETB 输出延迟

测量从MRB下降沿到RESETB下降沿的延迟。MRB 下降时间为 1μs。 对于一个 1.8V 的供电轨，MRB 至复位延迟为 ~94μs。

图4.MRB至RESETB输出延迟的提议解决方案。

测试 2：手动复位释放并取消置位复位

测量超时期限并观察 RESETB 的行为。MRB 上升时间为 1μs。 RESETB超时周期测量为133.1ms，MRB通过具有1.8V电压电平的函数发生器进行。

图5.在室温下测量的 RESETB 超时周期

测试 3：重置对 MR 触发和释放的响应

图6.重置对 MRB 周期的响应。

结论

当用户需要强制复位时，手动复位 （MR） 对于微处理器应用非常有用。它可以完全控制复位，而不是只有一个低电源电压触发或看门狗超时。在本应用笔记中，我们回顾了MAX16154/MAX16155如何轻松使能手动复位（MR）功能，MAX16154/MAX16155是毫微功耗看门狗定时器IC，提供动态看门狗禁用/使能选项，同时具有用作电源电压监控器的额外优势。极低的电流消耗和微小的封装尺寸使这些IC非常适合多种电池供电应用，包括便携式计算、计量、物联网和医疗可穿戴设备。

审核编辑：郭婷