Сторожевой таймер (« watch dog »)

Он предназначен для предотвращения зависания процессора во время работы прибора (для предотвращения отказов системы). Применяется в микроконтроллерах.

Этот счётчик, формирующий сигнал RESET по достижении таймером заданного интервала времени от 0,1 с до нескольких (обычно 2÷5) с, т.е. он программируется на какой-либо заранее заданный временной интервал, и если в течение этого времени процессор не подаёт сигнал сброса, сторожевой таймер сам вызывает сигнал сброса («RESET»).  Для предотвращения формирования сигнала RESET сторожевой таймер должен быть сброшен (т.е. перезапущен с нуля счётчик) до достижения счётчиком установленного времени. Такая система позволяет исключить отказ устройства в процессе его работы.

Тактирование сторожевого таймера производится собственным ТГ, независимо от основного ТГ.

Не должен досчитать до max (иначе всё зависнет).

Контроль напряжения питания

Осуществляется с целью предотвращения неадекватной работы процессора, вызванной снижением напряжения питания ниже минимального уровня.

Существует два основных диапазона процессора:

1. 5 – 2,7 В;

2. 3,3 – 1,8 В (может использоваться при внешнем источнике питания, а также при внутреннем-батарейном источнике питания).

Для контроля напряжения питания используется специальная схема, называющаяся «Супервайзер» напряжения питания. Эта схема формирует сигнал RESET при напряжении питания меньше минимального уровня. В основе супервайзера напряжения питания используется аналоговый компаратор.

 

 

Аналоговые устройства

Процессор имеет в своём составе несколько устройств.

 

Аналоговый компаратор

Аналоговый компаратор – устройство для сравнения двух аналоговых сигналов (напряжений); имеет 2 входа (положительный и отрицательный) и 1 выход (логический цифровой).

 

 

 

Если величина напряжения на входе + (прямом входе) превышает напряжение на входе - (инверсном входе), на выходе компаратора формируется сигнал логической единицы.

 

 

Практически в составе любого микроконтроллера присутствует аналоговый компаратор. Он позволяет определить присутствие или отсутствие сигнала от внешнего устройства. Выход компаратора может быть подключён к контроллеру прерываний (для вызова прерываний), к таймеру (для подсчёта внешних событий), в некоторых моделях к регистру «защёлки» таймера, который записывает код в таймере на момент прихода сигнала от компаратора, и в момент прихода сигнала формировать импульс записи состояния счётчика таймера. Таким образом, производится измерение времени до прихода сигнала.

Этот режим используется для измерения времени между двумя событиями. Например, в эхолокационных уровнемерах (ЭЛУ) до измерения уровня до каких-либо предметов.

В некоторые модели микроконтроллеров включён ЦАП (цифровой аналоговый преобразователь) – устройство, преобразующее двоичный код в выходное напряжение.

 , где  скорость

Таким образом, необходимо знать  для определения h. Но так как , где  температура, то необходима начальная коррекция.

ИИУ с определённым периодом посылает импульс возбуждения на излучатель. Излучатель преобразует электрический сигнал в волну, которая распространяется в среде и, дойдя до измеряемого уровня, отражается от неё и возвращается обратно в виде принятого сигнала. Излучатель является и приёмником. Принятый сигнал усиливается и поступает на положительный вход аналогового компаратора микроконтроллера. На отрицательный вход микроконтроллера подаётся уровень срабатывания компаратора, который устанавливают выше уровня помех. В момент прихода отражённого сигнала, амплитуда которого превышает уровень срабатывания компаратора, на его выходе формируется импульс, который поступает на регистр записи таймера, фиксирующего код счётчика таймера на момент его прихода. Значение этого кода зависит от времени между излучённым и принятым сигналом, т.е. от уровня жидкости в резервуаре. И путём прямых вычислений или по результатам калибровки преобразуется в уровень жидкости в резервуаре.