测绘仪器设备的硬件看门狗系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种测绘仪器设备的硬件看门狗系统，包括硬件看门狗装置、同步加法计数装置和反相装置，硬件看门狗装置连接同步加法计数装置，并用于连接测绘仪器设备的主控CPU，同步加法计数装置连接反相器装置，反相装置用于连接主控CPU。通过同步加法计数装置将硬件看门狗装置的超时周期时间增长，并通过反相装置将信号反相，以达到增加硬件看门狗超时周期时间的目的，从而使得硬件看门狗技术可应用于测绘仪器设备，提高了测绘仪器设备的稳定性。

Hardware watchdog system for surveying and mapping equipment

The hardware watchdog system of the utility model relates to a surveying instrument, including the hardware watchdog device, synchronous addition counting device and inverting device, hardware watchdog device connected with the synchronous addition counting device, and used for controlling CPU connection mapping apparatus, method and synchronous counting device connected to the inverter device, a device for connecting the main control CPU. Through the synchronous addition counting device will timeout period of time the hardware watchdog device increases, and the signal is inverted by inverting device, in order to increase the hardware watchdog timeout period time, which makes the hardware watchdog technique can be applied in surveying and mapping equipment, improve the stability of Surveying and mapping equipment.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测绘仪器设备
，特别是涉及一种测绘仪器设备的硬件看门狗系统。
技术介绍
随着科技的不断发展，CPU的技术与制造工艺的日益成熟，CPU以其强大的集成度与处理能力广泛的应用于工业、商业等领域；虽然CPU自身抗干扰能力有所提升，但在一些条件较为恶劣、电磁干扰较强的场合，以及程序设计存在BUG的情况下，导致CPU程序跑飞或处于假死状态，造成产品的系统不能正常工作，业中内常用看门狗技术解决该问题。硬件看门狗主体部分其实是一个定时器，并由被监控的CPU提供周期性的信号(俗称“喂狗”)，对看门狗进行清零(俗称“清狗”)。若CPU运行正常时，CPU可正常进行定时“喂狗”，硬件看门狗的内部定时器不会溢出；若CPU运行异常时，则无法按时“喂狗”，使得看门狗内部的定时器不断累加溢出，从而输出一个复位信号，迫使系统自动复位，并重新运行。测绘仪器设备从传统的测量应用开始向各行各业的领域学习，其功能也扩展至包含基准站、移动站、静态，并支持移动数据网络、有线网络、蓝牙、Wi-Fi、数传电台等网络通信模式，以及支持各类传感器接入。测绘仪器设备的系统越来越庞大，智能化程度越来越高，其软硬件存在风险性也越来越大。而传统的因看门狗芯片超时周期一般为200ms～6s，无法满足对超时周期达40s左右的产品。因此目前在线监测类的测量仪器还未加入硬件看门狗技术，其庞大的系统及复杂的功能设计，再加上在线监测的测量仪器设备都位于条件十分恶劣，且无人值守的荒郊野外，甚至有些监测点在荒无人烟的海岛礁上，使得测绘仪器设备的稳定性差。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高测绘仪器设备稳定性的测绘仪器设备的硬件看门狗系统。一种测绘仪器设备的硬件看门狗系统，包括硬件看门狗装置、同步加法计数装置和反相装置，所述硬件看门狗装置连接所述同步加法计数装置，并用于连接测绘仪器设备的主控CPU，所述同步加法计数装置连接所述反相器装置，所述反相装置用于连接所述主控CPU；所述硬件看门狗装置接收所述主控CPU输出的喂狗信号，输出周期性信号至所述同步加法计数装置；所述同步加法计数装置输出高电平脉冲信号至所述反相装置，所述反相装置输出低电平复位信号至所述主控CPU。上述测绘仪器设备的硬件看门狗系统，硬件看门狗装置接收主控CPU输出的喂狗信号，并在超过预设时长未接收到喂狗信号时输出周期性信号至同步加法计数装置。同步加法计数装置根据接收的周期性信号进行累加达到预设阈值时输出高电平脉冲信号至反相装置，反相装置输出低电平复位信号至主控CPU，使主控CPU进行复位操作。通过同步加法计数装置将硬件看门狗装置的超时周期时间增长，并通过反相装置将信号反相，以达到增加硬件看门狗超时周期时间的目的，从而使得硬件看门狗技术可应用于测绘仪器设备，提高了测绘仪器设备的稳定性。附图说明图1为一实施例中测绘仪器设备的硬件看门狗系统的结构图；图2为一实施例中硬件看门狗装置和同步加法计数装置的原理图；图3为一实施例中硬件看门狗芯片的寄存器值配置示意图；图4为一实施例中N位二进制同步加法计数器的工作示意图；图5为一实施例中反相装置和时基电路装置的原理图。具体实施方式一种测绘仪器设备的硬件看门狗系统，如图1所示，包括硬件看门狗装置110、同步加法计数装置120和反相装置130。测绘仪器设备可以是监测型GNSS接收机等，测绘仪器设备具体可包括主控CPU210和主控系统电源220，主控系统电源220连接主控CPU210。硬件看门狗装置110连接同步加法计数装置120，并用于连接测绘仪器设备的主控CPU210，同步加法计数装置120连接反相器装置130，反相装置130用于连接主控CPU210。硬件看门狗装置110接收主控CPU210输出的喂狗信号，输出周期性信号至同步加法计数装置120；同步加法计数装置120输出高电平脉冲信号至反相装置130，反相装置130输出低电平复位信号至主控CPU210。具体地，可通过主控CPU210对硬件看门狗装置110进行基准时间的设置，并开启硬件看门狗功能。主控CPU210运行正常时输出喂狗信号，对硬件看门狗装置110进行“喂狗”，硬件看门狗装置110的内部定时器不会溢出。若主控CPU210运行异常无法按时“喂狗”，硬件看门狗装置110在超过预设时长未接收到喂狗信号时输出周期性信号至同步加法计数装置120，本实施例中硬件看门狗装置110可用过内部定时器不断累加溢出，从而周期性的输出方波信号，其周期为主控CPU210设置的基准时间值。由于硬件看门狗装置110不断的输出周期性信号，促使同步加法计数装置120不断进行累加，累加达到预设阈值时输出高电平脉冲信号至反相装置130，本实施例中同步加法计数装置120累加到2的N次方次时进行进位输出一个高电平脉冲信号。反相装置130接收到高电平脉冲信号后输出低电平复位信号至主控CPU，使主控CPU进行复位操作。在其中一个实施例中，如图2所示，硬件看门狗装置110包括硬件看门狗芯片U1和晶振器X1，硬件看门狗芯片U1连接同步加法计数装置120，并用于连接主控CPU210；晶振器X1连接硬件看门狗芯片U1。本实施例中硬件看门狗芯片U1采用含非易失性存储器、实时时钟（RTC）、看门狗定时器等功能的FM3116芯片。具体地，硬件看门狗芯片U1通过引脚12和引脚13连接主控CPU210，并通过引脚6连接同步加法计数装置120。晶振器X1的引脚1连接硬件看门狗芯片U1的引脚11，晶振器X1的引脚4连接硬件看门狗芯片U1的引脚10。进一步地，硬件看门狗装置110还包括第一电阻R4、第二电阻R2、第一电容C7和二极管D1，第一电阻R4和第一电容C7串联且公共端连接硬件看门狗芯片U1的引脚8，第一电阻R4另一端连接二极管D1的阴极，第一电容C7另一端接地，二极管D1的阳极连接电源接入端VCC；第二电阻R2一端连接电源接入端VCC，另一端连接硬件看门狗芯片U1的引脚4。此外，硬件看门狗芯片U1的引脚3和引脚7接地，引脚14连接电源接入端VCC。进一步地，硬件看门狗装置110还包括第二电容C1、第三电容C2、第四电容C3和第五电容C6，第二电容C1和第三电容C2并联后一端连接电源接入端VCC和硬件看门狗芯片U1的引脚14，另一端接地；第四电容C3和第五电容C6一端均连接晶振器X1，具体分别连接晶振器X1的引脚1和引脚4，第四电容C3和第五电容C6的另一端均接地。硬件看门狗芯片U1的引脚3和引脚4为芯片地址配置引脚，主控CPU210访问时需发送对应的设备配置地址才能读写该芯片的寄存器，本实施例中引脚3直接接地，引脚4通过第二电阻R2接至电源接入端VCC，故芯片地址配置为01；Pin5(CAL/PFO)校准模式下输出方波。引脚6为低电平复位端，芯片计数器溢出时，从该引脚输出低电平的脉冲信号；引脚7为芯片电源地引脚；引脚8为芯片后备电源，电源接入端VCC通过二极管D1和第一电阻R4对第一电容C7进行充电，当仪器设备断电时，第一电容C7进行放电为硬件看门狗芯片U1提供备用电源，本实施例中第一电容C7为超级电容。引脚10和引脚11再加晶振器X1、第四电C3和第五电容C6电容组成硬件看门狗芯片U1的晶振电路，提供时钟信号；引脚12为串行数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测绘仪器设备的硬件看门狗系统，其特征在于，包括硬件看门狗装置、同步加法计数装置和反相装置，所述硬件看门狗装置连接所述同步加法计数装置，并用于连接测绘仪器设备的主控CPU，所述同步加法计数装置连接所述反相器装置，所述反相装置用于连接所述主控CPU；所述硬件看门狗装置接收所述主控CPU输出的喂狗信号，输出周期性信号至所述同步加法计数装置；所述同步加法计数装置输出高电平脉冲信号至所述反相装置，所述反相装置输出低电平复位信号至所述主控CPU。

【技术特征摘要】
1.一种测绘仪器设备的硬件看门狗系统，其特征在于，包括硬件看门狗装置、同步加法计数装置和反相装置，所述硬件看门狗装置连接所述同步加法计数装置，并用于连接测绘仪器设备的主控CPU，所述同步加法计数装置连接所述反相器装置，所述反相装置用于连接所述主控CPU；所述硬件看门狗装置接收所述主控CPU输出的喂狗信号，输出周期性信号至所述同步加法计数装置；所述同步加法计数装置输出高电平脉冲信号至所述反相装置，所述反相装置输出低电平复位信号至所述主控CPU。2.根据权利要求1所述的测绘仪器设备的硬件看门狗系统，其特征在于，所述硬件看门狗装置包括硬件看门狗芯片和晶振器，所述硬件看门狗芯片连接所述同步加法计数装置，并用于连接所述主控CPU；所述晶振器连接所述硬件看门狗芯片。3.根据权利要求2所述的测绘仪器设备的硬件看门狗系统，其特征在于，所述硬件看门狗装置还包括第一电阻、第二电阻、第一电容和二极管，所述第一电阻和所述第一电容串联且公共端连接所述硬件看门狗芯片，所述第一电阻另一端连接所述二极管的阴极，所述第一电容另一端接地，所述二极管的阳极连接电源接入端；所述第二电阻一端连接电源接入端，另一端连接所述硬件看门狗芯片。4.根据权利要求2所述的测绘仪器设备的硬件看门狗系统，其特征在于，所述硬件看门狗装置还包括第二电容、第三电容、第四电容和第五电容，所述第二电容和所述第三电容并联后一端连接电源接入端和所述硬件看门狗芯片，另一端接地；所述第四电容和所述第五电容一端均连接所述晶振器，另一端均接地。5.根据权利要求1所述的测绘仪器设备的硬件看门狗系统，其特征在于，所述同步加法计数装置包括连接所述硬件看门狗装置和所述反相装置的N位二进制同步加法计数器。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘久辉，林国利，韩伟浩，莫文晖，刘华，李智雄，方皓，缪和匠，杨晓牧，李斌，
申请(专利权)人：广州中海达定位技术有限公司，云南省交通科学研究所，
类型：新型
国别省市：广东;44