具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

本申请提供的看门狗集成电路及供电系统，旨在通过将看门狗电路、电源掉电复位电路和手动复位电路集成在同一个电路中，通过与非门连接看门狗电路、电源掉电复位电路和手动复位电路的输出，每当任意一个电路输出复位信号时，与非门向微控制器发送复位信号，及时复位微控制器的工作状态，以避免微控制器陷入死循环，微控制器无法正常工作。通过线性调整器采集供电系统的电压，通过电源掉电复位电路监控供电系统的电压，当检测到电压异常时，电源掉电复位电路输出复位信号，与非门向微控制器发送复位信号，以实现对供电系统的实时监控。相对于传统的看门狗电路和供电系统，供电系统和看门狗电路分别由相互独立的硬件构成，其只考虑到了两者为独立电路，却没有考虑到两者的配合问题，且同时采用两种独立电路时物料成本较高。基于此，本申请实施例提供的看门狗集成电路及供电系统。以解决减少供电系统的物料成本，提高了供电系统的集成度。

实施例一：

图1是本申请实施例一提供的一种看门狗集成电路的结构示意图。参考图1，看门狗集成电路包括线性调整器10、电源掉电复位电路30、看门狗电路40、手动复位电路20以及与非门50，其中：线性调整器10包括运算放大器EA，PMOS功率管PMOS、第一电阻R4和第二电阻R5，运算放大器EA的负极输入端连接基准电压VREF，正极输入端连接第一电阻R4和第二电阻R5的一端，第二电阻R5的另一端接地，第一电阻R4的另一端连接PMOS功率管PMOS的漏极，PMOS功率管PMOS的源极连接工作电压VDD，PMOS功率管PMOS的栅极连接运算放大器EA的输出端；运算放大器EA的正极输入端连接电源掉电复位电路30的输入端，看门狗电路40的输入端接收微控制器60发送的喂狗信号WDI，手动复位电路20的输入端接收手动复位信号MR；电源掉电复位电路30、看门狗电路40和手动复位电路20的输出端连接与非门50的输入端，与非门50的输出端连接微控制器60的复位端。PMOS功率管PMOS的漏极连接电源掉电复位电路30、看门狗电路40和手动复位电路20的电源端。

示例性的，第一电阻R4和第二电阻R5组成分压电阻网络，PM0S功率管输出的输出电压VOUT经分压电阻网络进行采样，得到采样电压VFB，采样电压VFB与输出电压VOUT呈线性关系。运算放大器EA将负极输入端输入的基准电压VREF与正极输入端输入的采样电压VFB进行比较，当采样电压VFB小于基准电压VREF时，运算放大器EA输出电压VOUT降低，连接运算放大器EA输出端的PMOS功率管PMOS驱动能力增强，输出电压VOUT增大，与输出电压VOUT呈一定线性关系的采样电压VFB增大。当采样电压VFB大于基准电压VREF时，运算放大器EA输出电压VOUT增加，POMS功率管驱动能力减弱，输出电压VOUT减小，采样电压VFB减小。输出电压VOUT连接电源掉电复位电路30、手动复位电路20和看门狗电路40的电源端，通过输出电压VOUT为三个复位电路供电，并通过线性调整器10动态调整输出电压VOUT，以实现稳定供电。将三个复位电路的输出端连接与非门50的输入端，当三个复位电路任意一个输出低电平信号时，与非门50发送高电平信号给微控制器60的复位端，微控制器60响应复位端输入的高电平信号，执行复位操作。可理解的，三个复位电路输出的复位信号为低电平信号。

进一步的，采样电压VFB连接电源掉电复位电路30，通过电源掉电复位电路30监控线性调整器10的输出电压VOUT，以保证输出电压VOUT的稳定输出。具体的，图2是本申请实施例一提供的电源掉电复位电路30的结构示意图。参考图2，电源掉电复位电路30包括比较器COMP、第一RS触发器31、第一反相器33和第一与门32，其中：比较器COMP的正极输入端连接阈值电压VTH，比较器COMP的负极输入端连接运算放大器EA的正极输入端，比较器COMP的输出端连接第一反相器33的输入端和第一RS触发器31的复位端R1，第一RS触发器31的置位端S1连接高电平，第一RS触发器31的时钟端CK1接收第一时钟脉冲信号TPR1，第一RS触发器31的输出端连接第一与门32的第一输入端，第一反相器33的输出端连接第一与门32的第二输入端，第一与门32的输出端连接与非门的第一输入端Y1。

示例性的，比较器COMP将正极输入端输入的阈值电压VTH和负极输入端输入的采样电压VFB进行比较，当阈值电压VTH大于采样电压VFB时，比较器COMP向第一反相器33的输入端发送高电平信号。第一反相器将高电平信号转换为低电平信号，并将低电平信号发送至第一与门32，第一与门32响应第一反相器33发送的低电平信号，并向与非门50的第一输入端Y1发送低电平信号，与非门50响应低电平信号并向微控制器60的复位端RESET发送高电平信号，微控制器60响应复位端RESET的高电平信号，并执行复位操作，从而实现快速触发复位。比较器COMP还向第一RS触发器31的复位端R1发送高电平信号，第一RS触发器31响应复位端R1的高电平信号，并在第一时钟脉冲信号TPR1为高电平时，将当前的触发器状态置为0，第一RS触发器31的输出端Q1输出当前的触发器状态，即第一RS触发器31的输出端Q1输出低电平信号。第一RS触发器的输出端Q1向第一与门发送低电平信号，但由于第一反相器33已向第一与门32发送低电平信号，因此无论第一RS触发器31输出什么信号，此时都已经触发复位。当阈值电压VTH小于采样电压VFB时，比较器COMP向第一反相器33发送低电平信号，第一反相器33将低电平信号转换为高电平信号，并将高电平信号输入至第一与门32，此时第一与门32输出高电平信号还是低电平信号还需要依据第一RS触发器的输出信号。比较器COMP向第一RS触发器31的复位端R1发送低电平信号，由于复位端R1输入的低电平信号为无效输入信号，而置位端S1输入的是高电平信号，第一RS触发器31响应置位端S1的高电平信号，并在第一时钟脉冲信号TPR1为高电平时，将当前的触发器状态置为1，第一RS触发器31的输出端Q1向第一与门32输出高电平信号。此时第一与门32的两个输入端均为高电平信号，第一与门32向与非门50输入高电平信号。若此时其他的复位电路均输出高电平信号，则与非门50根据所有输入端的高电平信号，向微控制器60的复位端RESET发送低电平信号，微控制器60响应复位端RESET的低电平信号，不执行复位操作或停止执行复位操作。需要说明的是，如果在第一RS触发器31的复位端R1输入低电平时，第一RS触发器31的时钟端CK1输入的第一时钟脉冲信号TPR1为低电平，则将当前触发器的状态保持和上一时刻触发器状态一致，即如果上一时刻第一RS触发器31输出低电平，则当前第一RS触发器31输出低电平。在经过一段时间，第一时钟脉冲信号TPR1从低电平信号转换为高电平信号时，第一RS触发器31响应置位端S1的高电平信号，输出端Q1输出高电平信号，即第一RS触发器31是经过一段时间的延迟再将输出信号进行转换。其中，当前时刻和上一时刻分别为时钟脉冲信号中任意一个周期内的两个时间段。

进一步的，微控制器60向看门狗电路40的输入端发送喂狗信号WDI，通过看门狗电路40监控微控制器60运行状况。具体的，图3是本申请实施例一提供的看门狗电路40的结构示意图。参考图3，看门狗电路40包括多路复用器41、边沿检测器42、分频器44、计时器43、第二RS触发器45、除法器46、第二反相器47和第二与门48，其中：多路复用器41设置有第一输入端IN1、第二输入端IN2、输出端D、片选端C和使能端ENB，多路复用器41的第一输入端IN1接收微控制器60发送的喂狗信号WDI，多路复用器41的输出端D连接边沿检测器42的输入端，边沿检测器42的输出端连接计时器43的输入端，计时器43的输出端连接分频器44的输入端和第二RS触发器45的时钟端CK2，分频器44的输出端连接第二反相器47的输入端和第二RS触发器45的复位端R1，第二RS触发器45的置位端S1连接高电平，第二RS触发器45的输出端连接第二与门48的第一输入端第二反相器47的输出端连接第二与门48的第二输入端，第二与门48的输出端连接与非门50的第二输入端Y2，分频器44的输出端连接除法器46的输入端，除法器46的输出端连接多路复用器41的第二输入端。分频器44用于将计时器43输入的方波信号转换为以两倍喂狗时间阈值为周期的方波信号，喂狗时间阈值为两次喂狗信号WDI的最大时间间隔，若两次喂狗信号WDI的时间间隔大于喂狗时间阈值，则确认微控制器60运行错误。除法器46用于将分频器44输出的喂狗间隔时间除以预设参数，以将喂狗间隔时间缩短。其中，当使能端ENB连接高电平时，片选端C选择多路复用器41的第一输入端IN1，多路复用器41的第一输入端IN1为有效输入端，第二输入端IN2为无效输入端，当使能端ENB连接低电平时，片选端C选择多路复用器41第二输入端IN2，多路复用器41的第二输入端IN2为有效输入端，第一输入端IN1为无效输入端。

示例性的，当第一输入端IN1为有效输入端时，多路复用器41通过第一输入端IN1接收微控制器60发送的喂狗信号WDI，并将喂狗信号WDI发送至边沿检测器42，边沿检测器42根据喂狗信号WDI的阶跃变化并对应输出脉冲信号，将脉冲信号发送至计时器43的输入端。计时器43根据输入端的脉冲信号，对当前的计时状态清零并重新计时，输出预设时间周期的方波信号，并将方波信号发送至分频器44的输入端和第二RS触发器45的时钟端，将计时器43输出的方波信号作为第二RS触发器45的时钟脉冲信号。分频器44根据输入端的方波信号，将方波信号转换为以两倍喂狗时间阈值为周期的方波信号，并发送至第二RS触发器45的复位端。示例性的，计时器43输出周期为2ms的方波信号，喂狗时间阈值为10ms，则通过分频器44将周期为2ms的方波信号转换为20ms的方波信号。假设计时器43在接收到边沿检测器42发送的脉冲信号之后的8ms又接收到边沿检测器42发送的脉冲信号，即连续的两次喂狗信号WDI的时间间隔为8ms，计时器43根据边沿检测器42前后发送的脉冲信号，生成4个时间周期长度的方波信号，分频器44将该方波信号转换为长度为8ms的低电平信号。假设连续的两次喂狗信号WDI的时间间隔为12ms，则计时器43生成6个时间周期长度的方波信号，分频器44将该方波信号转换为先是10ms的低电平信号和然后是2ms的高电平信号。可理解的，如果连续的两次喂狗信号WDI的时间间隔大于喂狗时间阈值，则分频器44会在计时器43开始计时之后间隔喂狗时间阈值的时间节点处向第二RS触发器45和第二反相器47发送高电平信号，以触发复位输出。

进一步的，第二反相器47接收到高电平信号时，将高电平信号转换为低电平信号，并将低电平信号发送至第二与门48，第二与门48响应第二反相器47发送的低电平信号，并向与非门50的第二输入端Y2发送低电平信号。与非门50响应低电平信号并向微控制器60的复位端RESET发送高电平信号，微控制器60响应复位端RESET的高电平信号，并执行复位操作，从而实现快速触发复位。第二RS触发器45的复位端R2接收到高电平信号时，在第一时钟脉冲信号TPR1为高电平时，将当前的触发器状态置为0，第二RS触发器45的输出端Q2输出当前的触发器状态，即输出端Q2输出低电平信号。第二RS触发器45的输出端Q2向第二与门发送低电平信号，但由于第二反相器47已向第二与门48发送低电平信号，因此无论第二RS触发器45输出什么信号，此时都已经触发复位。

当第二反相器47接收到低电平信号时，第二反相器47将低电平信号转换为高电平信号，并将高电平信号输入至第二与门48，此时第一与门48输出高电平信号还是低电平信号还需要依据第二RS触发器的输出信号。当第二RS触发器45的复位端R2接收低电平信号时，由于复位端R2输入的低电平信号为无效输入信号，而置位端S2输入的是高电平信号，第二RS触发器45响应置位端S2的高电平信号，并在方波信号为高电平时，将当前的触发器状态置为1，第二RS触发器45的输出端Q2输出当前的触发器状态，即输出端Q2向第二与门48输出高电平信号。此时第二与门48的两个输入端均为高电平信号，第二与门48向与非门50输入高电平信号。若此时其他的复位电路均输出高电平信号，则与非门50根据所有输入端的高电平信号，向微控制器60的复位端RESET发送低电平信号，微控制器60响应复位端RESET的低电平信号，不执行复位操作或停止执行复位操作。需要说明的是，如果在第二RS触发器45的复位端输入低电平时，第二RS触发器45的时钟端CK2输入的计时器43输出的方波信号为低电平，则将当前触发器的状态保持和上一时刻触发器状态一致，如果上一时刻第二RS触发器45输出低电平，则当前第二RS触发器45输出低电平。在经过一段时间，方波信号从低电平转换到高电平信号，第二RS触发器45响应置位端S2的高电平信号，Q2输出高电平信号，即第二RS触发器45是经过一段时间的延迟再将输出信息进行转换。

进一步的，当第二输入端IN2为有效输入端时，多路复用器41通过第二输入端IN2接收除法器46输出的内部喂狗信号，并将内部喂狗信号发送至边沿检测器42。假设分频器44输出长度为8ms的低电平信号，除法器46根据预设参数将8ms的低电平信号转换为8ms/k(k为实数且k>1)低电平信号，将喂狗时间间隔缩短，以保证在喂狗时间阈值到达之前自动喂狗，分频器44输出低电平信号，第二RS触发器45的触发状态置1，第二RS触发器45的输出端Q2保持高电平，看门狗电路40不会触发复位输出。可理解的，复用多路其的第二输入端IN2和第一输入端IN1为有效输入端时，看门狗电路40的整个运行过程除输入的喂狗信号不同以外，其余的过程都相同，此处从边沿检测器42到第三与门48的过程不再赘述，详情可参考上述实施例。

进一步的，手动复位信号MR输入手动复位电路20的输入端，在其他复位电路无法正常工作或故障时，通过手动复位电路20对微控制器60进行强制复位。具体的，图4是本申请实施例一提供的手动复位电路20的结构示意图。参考图4，手动复位电路20包括第三RS触发器21、第三反相器23和第三与门22，第三RS触发器21的复位端R3和第三反相器23的输入端接收手动复位信号MR，第三RS触发器21的置位端S3连接高电平，第三RS触发器21的时钟端CK3接收第二时钟脉冲信号TPR3，第三RS触发器21的输出端连接第三与门22的第一输入端，第三反相器的输出端连接第三与门22的第二输入端，第三与门22的输出端连接与非门50的第三输入端Y3。

示例性的，当手动复位信号MR为高电平信号时，第三反向器23接收高电平信号，将高电平信号转换为低电平信号，并将低电平信号发送至第三与门22，第三与门22响应第三反相器23发送的低电平信号，并向与非门50的第三输入端Y3发送低电平信号，与非门50响应低电平信号并向微控制器60的复位端RESET发送高电平信号，微控制器60响应复位端RESET的高电平信号，并执行复位操作，从而实现快速触发复位。第三RS触发器21的复位端R3接收高电平信号，第三RS触发器21响应复位端R3的高电平信号，并在第二时钟脉冲信号TPR3为高电平时，将当前的触发器状态置为0，第三RS触发器21的输出端Q3输出当前的触发器状态，即输出端Q3输出低电平信号。第三RS触发器的输出端Q3向第三与门22发送低电平信号，但由于第三反相器23已向第三与门22发送低电平信号，因此无论第三RS触发器21输出什么信号，此时都已经触发复位。当手动复位信号MR为低电平信号时，第三反相器23接收低电平信号，将低电平信号转换为高电平信号，并将高电平信号输入至第三与门33，此时第三与门33输出高电平信号还是低电平信号还需要依据第三RS触发器的输出信号。第三RS触发器21的复位端接收低电平信号，第三RS触发器21响应复位端R3的低电平信号，由于复位端R3输入的低电平信号为无效输入信号，而置位端S3输入的是高电平信号，第三RS触发器21响应置位端S3的高电平信号，并在第二时钟脉冲信号TPR3为高电平时，将当前的触发器状态置为1，输出端Q3向第三与门22发送高电平信号。此时第三与门22的两个输入端均为高电平信号，第三与门22向与非门50输入高电平信号。若此时其他的复位电路均输出高电平信号，则与非门50根据所有输入端的高电平信号，向微控制器60的复位端发送低电平信号，微控制器60响应复位端的低电平信号，不执行复位操作或停止执行复位操作。需要说明的是，如果在第三RS触发器21的复位端R3输入低电平时，第三RS触发器21的时钟端CK3输入的第二时钟脉冲信号TPR3为低电平，则将当前触发器的状态保持和上一时刻触发器状态一致，即如果上一时刻第三RS触发器21输出低电平，则当前第三RS触发器21输出低电平。在经过一段时间，第二时钟脉冲信号TPR3从低电平信号转换为高电平信号时，第三RS触发器21响应置位端S3的高电平信号，输出端Q3输出高电平信号，即第三RS触发器21是经过一段时间的延迟再将输出信号进行转换。

在一个实施例中，一种供电系统包括看门狗集成电路，微控制器60和电源单元，看门狗集成电路的看门狗电路40的多路复用器41的第一输入端IN1连接微控制器60的喂狗信号WDI输出端，与非门50的输出端连接微控制器60的复位端RESET，电源单元的电源输出端连接看门狗集成电路的线性调整器10的PMOS功率管PMOS的源极，即电源单元为看门狗集成电路提供工作电压VDD。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。