软硬件看门狗技术研究

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《嵌入式系统原理与应用》实验报告04-看门狗实验

《嵌入式系统原理与应用》实验报告04-看门狗实验
六、教师评语
签名:
日期:
成绩
WDFEED=0x55;
}
void FeedDog(void)
{
WDFEED=0xaa;
WDFEED=0x55;
}
int main (void)
{
uint32 dly;
PINSEL0=0x00;
PINSEL1=0x00;
IO0DIR=led;
IO0SET=led;
for(dly=0;dly<500000;dly++);
1.实验效果截图
2.源程序
#include "config.h"
#define key (1<<20)//set the button to be P0.20
#define led (1<<7)
void WDT_Init(uint32 time)
{
WDTC=time;
WDMOD=0x03;
WDFEED=0xaa;
二、实验设备(环境)及要求
硬件:PC机;
软件:PC机操作系统windows XP,Proteus软件,ADS1.2
三、实验内容与步骤
实验内容:
运行程序时,LED灯闪烁一下,并启动看门狗;当按键按下时,停止喂狗,此时会引起看门狗复位;复位之后,程序重新运行,此时LED灯又闪烁了一下。
四、实验结果与数据处理
《嵌入式系统原理与接口技术》实验报告
实验序号:4实验项目名称:看门狗实验
学 号
XXXX
姓 名
XXX
专业、班
计算机科学与技术
实验地点
1-416
指导教师
XXX
实验时间

软件看门狗和硬件看门狗

软件看门狗和硬件看门狗

看门狗分硬件看门狗和软件看门狗。

硬件看门狗是利用一个定时器电路,其定时输出连接到电路的复位端,程序在一定时间范围内对定时器清零(俗称“喂狗”),因此程序正常工作时,定时器总不能溢出,也就不能产生复位信号。

如果程序出现故障,不在定时周期内复位看门狗,就使得看门狗定时器溢出产生复位信号并重启系统。

软件看门狗原理上一样,只是将硬件电路上的定时器用处理器的内部定时器代替,这样可以简化硬件电路设计,但在可靠性方面不如硬件定时器,比如系统内部定时器自身发生故障就无法检测到。

当然也有通过双定时器相互监视,这不仅加大系统开销,也不能解决全部问题,比如中断系统故障导致定时器中断失效。

看门狗本身不是用来解决系统出现的问题,在调试过程中发现的故障应该要查改设计本身的错误。

加入看门狗目的是对一些程序潜在错误和恶劣环境干扰等因素导致系统死机而在无人干预情况下自动恢复系统正常工作状态。

看门狗也不能完全避免故障造成的损失,毕竟从发现故障到系统复位恢复正常这段时间内怠工。

同时一些系统也需要复位前保护现场数据,重启后恢复现场数据,这可能也需要一笔软硬件的开销。

在单任务系统中看门狗工作原理如上所述,容易实现。

在多任务系统中情况稍为复杂。

假如每个任务都像单任务系统那么做,如图1(a)所示,只要有一个任务正常工作并定期“喂狗”,看门狗定时器就不会溢出。

除非所有的任务都故障,才能使得看门狗定时器溢出而复位,如图1(b)。

而往往我们需要的是只要有一个任务故障,系统就要求复位。

或者选择几个关键的任务接受监视,只要一个任务出问题系统就要求复位,如图2(a)所示,相应的看门狗复位逻辑如图2(b)所示。

在多任务系统中通过创建一个监视任务TaskMonitor,它的优先级高于被监视的任务群Task1、Task2...Taskn。

TaskMonitor在Task1~Taskn正常工作情况下,一定时间内对硬件看门狗定时器清零。

如果被监视任务群有一个Task_x出现故障,TaskMonitor就不对看门狗定时器清零,也就达到被监视任务出现故障时系统自动重启的目的。

看门狗芯片原理

看门狗芯片原理

看门狗芯片原理
看门狗芯片是一种用于监控系统运行状态的硬件设备。

它通过定时检测系统的运行情况,以确保系统在出现故障或崩溃时能够自动重启或采取其他应急措施,从而提高系统的稳定性和可靠性。

看门狗芯片的工作原理如下:
1. 看门狗计时器:看门狗芯片内置了一个计时器,其作用是定时检测系统的运行情况。

通常,看门狗计时器的定时周期较短,例如几十毫秒或几秒钟。

2. 系统运行状态监测:看门狗芯片会周期性地向系统发送一个重启信号,例如通过触发系统复位信号。

只要系统正常运行,系统会在短时间内清除重启信号,以示系统正常。

但如果系统发生故障或崩溃,就无法及时响应和清除重启信号。

3. 看门狗定时器复位:当看门狗芯片向系统发送重启信号后,在一个设定的时间内,看门狗芯片会不断检测系统是否给出相应的回应。

如果系统未能及时回应或清除该信号,看门狗芯片会认为系统出现故障,并产生一个复位信号。

4. 系统复位:当看门狗芯片检测到系统出现故障时,它会向系统发送复位信号,强制系统重新启动。

这样,系统就可以在发生故障时快速恢复运行,从而减少故障造成的影响。

总之,看门狗芯片通过定时检测系统运行状态,并根据系统的
响应情况采取相应的动作,确保系统能够及时发现并处理故障,从而提高系统的可用性和可靠性。

nxp看门狗安全机制

nxp看门狗安全机制

nxp看门狗安全机制
看门狗,全称WatchDog Timer,是一种安全机制,用于监视和控制系统的运行状态。

NXP(NXP Semiconductors,前身为Philips Semiconductors)是一家半导体公司,也提供了一些具有看门狗安全机制的芯片和解决方案。

NXP的看门狗安全机制通常包括硬件看门狗和软件看门狗。

硬件看门狗是一种独立的芯片,可以监控系统的运行状态,如果系统出现异常或死机,硬件看门狗会自动重启系统,以恢复系统的正常运行。

软件看门狗则是一种程序,可以在系统运行时监视系统的状态,如果系统出现异常或死机,软件看门狗可以通过发送复位信号或执行特定操作来恢复系统的正常运行。

NXP的看门狗安全机制通常具有以下特点:
1. 可编程性:NXP的看门狗安全机制通常支持可编程控制,用户可以根据自己的需求设置看门狗的超时时间和复位阈值等参数。

2. 灵活性:NXP的看门狗安全机制可以与不同的微控制器或处理器配合使用,以适应不同的应用场景。

3. 可靠性:NXP的看门狗安全机制具有高可靠性和稳定性,可以保证系统的正常运行和安全性。

4. 低功耗:NXP的看门狗安全机制在正常工作时处于低功耗状态,不会对系统造成过多的功耗负担。

总之,NXP的看门狗安全机制是一种可靠的、可编程的、灵活的和低功耗的安全机制,可以用于各种需要系统监控和保护的应用场景。

看门狗 原理

看门狗 原理

看门狗原理看门狗原理可以被定义为一种用于在主机中实现软件超时保护的技术,它可以防止计算机处于悬空模式(hang)状况而无法响应用户操作请求,从而使整个系统失去响应。

由于系统的故障恢复成本较高,因此必须接受看门狗原理的解决方案来防止和修复系统的失效情况。

看门狗原理最初是在1980年代由工程师Gary Kildall开发在Intel 8086 CPU上使用的技术。

现在,它已经被广泛应用于嵌入式系统,个人计算机,服务器,自动化和财务系统等。

看门狗原理的主要原理是,它可以在一定时间间隔内开启一个称为“看门狗定时器”的硬件计时器。

当计时器的时间超过预定的阈值时,就会触发看门狗程序,使其执行一定的操作,以重置计时器,如果定时器在某一特定时间内没有被重置,它就会重新启动系统,以解决问题或重新恢复正常。

看门狗定时器的工作原理是,在指定的时间间隔内,它会发出一个触发信号来重新启动计算机,从而解决系统失效的问题。

因此,它不仅能够自动重启计算机,而且可以检测到系统故障,并执行必要的操作来修复它。

它通常可以重置系统,重新启动应用程序,重新加载硬件和软件设置,以及进行故障排除等。

看门狗原理的实现方式有多种,大多数使用的是异步看门狗定时器,它可以实现精确的时间间隔,可根据看门狗重启系统的时间来调整看门狗定时器的触发时间。

此外,也可以使用同步看门狗定时器,它可以每隔一定时间检查系统的状态,如果检测到有错误,它就会执行故障排除步骤来修复系统,同时可以用它来重置看门狗定时器,以便下次重启时不必重新启动系统。

看门狗原理在计算机系统中的应用十分广泛,它可以保护系统免受严重的故障,提高系统的可靠性,充分利用计算机系统的可用性,降低维护和管理成本,并且可以提高系统的可控性。

综上所述,看门狗原理是一种用于实现系统故障恢复和超时保护的重要技术,它可以帮助系统及时发现问题,并有效地恢复系统,确保系统稳定可靠地运行,为用户提供健康的计算机环境。

看门狗 原理

看门狗 原理

看门狗原理
看门狗(Watchdog)原理是一种计算机软件或硬件的保护机制,用来在发生软件或硬件故障时重新启动系统或某个应用程序,而不需要人工处理。

看门狗(Watchdog)原理具有检测功能以及处理功能,可以在系统检测到某种异常情况时采取合适的处理措施,避免造成进一步损害。

看门狗原理在类型上可分为硬件看门狗(HardwareWatchdog)和软件看门狗(SoftwareWatchdog),硬件看门狗是系统硬件板上安装的一种独立模块,而软件看门狗则是操作系统或应用程序中实现的一种保护机制。

硬件看门狗的工作原理主要是采用一个独立的定时计数器来控
制系统中的动作时间,如果一段时间内没有收到来自处理器的某种信号,即认为处理器出现异常,立即重新启动系统。

软件看门狗的工作原理和硬件看门狗相似,也是运行在系统中的一种独立服务,其主要功能是检测系统的运行情况,如果发现系统或某个程序或数据处理器出现错误,就会进行重新启动。

软件看门狗的优点是能够根据不同的需求,进行定制的设置,可以更好的满足不同的需求,而且不需要考虑硬件看门狗的空间限制。

看门狗原理是一种有效的系统保护机制,它能够及时发现系统故障,采取相应的处理措施,防止系统崩溃,损坏数据,从而节省人力物力投入和时间成本,让系统更加安全可靠,降低用户的风险。

- 1 -。

6Zigbee实验报告《看门狗》

6Zigbee实验报告《看门狗》
实验步骤:
1)打开鼎轩VSN实验箱,检查实验箱设备,确保实验箱设备完整、连接无误后,连接电源线,打开电源开关;
2)用烧录线连接汇聚网关上的烧录接口与电脑USB接口;
3)点击(\cC2530-simpledemo\cc2530-simple-demo\WATCHDOG)目录下的工程图标watchdog.eww打开工程;.
WDCTL = 0x50;
}
/***************************
//主函数
*************************itLed();//调用初始化函数
Init_Watchdog();
LED1=1;
while(1)
{
LED2=~LED2; //仅指示作用。
LED1 = 0; //LED1灯熄灭
LED2 = 0;//LED2灯熄灭
}
void Init_Watchdog(void)
{
WDCTL = 0x00; //这是必须的,打开IDLE才能设置看门狗
WDCTL |= 0x08;
//时间间隔一秒,看门狗模式
}
void FeetDog(void)
{
WDCTL = 0xa0;
for(j=587;j>0;j--);
}
第二页
实验内容与步骤
/****************************
//初始化程序
*****************************/
void InitLed(void)
{
P1DIR |= 0x03; //P1_0、P1_1定义为输出
P1INP |= 0X03; //打开下拉
Delayms(300);

新型纯硬件看门狗电路设计分析研究

新型纯硬件看门狗电路设计分析研究

新型纯硬件看门狗电路设计分析研究作者:谷智明来源:《无线互联科技》2019年第07期摘; ;要:看门狗电路是电子电路中一种非常常见的电路,常用的看门狗电路在喂狗进程工作,CPU死机的状态时,可以重新复位CPU,防止CPU跑飞。

但是在一些极端条件下,看门狗进程也会挂死,例如温度过高等,此时看门狗无法重启CPU,设备死机。

文章提出一种全新的看门狗电路,解决软件设备完全死机后CPU的复位问题。

关键词:看门狗;死机;复位由CPUhttps:///item/%E5%8D%95%E7%89%87%E6%9C%BA/102396构成的电子系统中,CPU的工作常常会受到外界因素的干扰,这些干扰造成各种寄存器和内存的数据混乱,导致程序跑飞,使软件陷入死循环,此时CPU无法正常工作,整个电子系统将陷入停滞状态,发生不可预料的后果。

1; ; 常见的看门狗电路看门狗就是定期地查看芯片内部的情况,一旦发生错误就向芯片发出重启信号的电路。

看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级。

但是现在市面上绝大多数的看门狗电路都是软件看门狗电路,即CPU在完全死机的情况下(看门狗模块也死机)(见图1),无法进行看门狗复位。

图1; 纯软件看门狗电路后期有人改进了纯软件的看门狗电路,在CPU看门狗与CPU复位管脚之间增加了复位芯片(类似MAX706),具体如图2所示。

图2; 增加复位芯片的看门狗电路增加了复位芯片MAX706后,当CPU完全死机时,CPU的WDT_RST_OUT信号不喂狗,MAX706的WDI信号接收不到喂狗信号后会通过RST_OUT输出一个复位信号给CPU,在没有Switch的情况下,该复位信号直接到CPU的复位管脚,完成CPU的复位。

但是CPU只有在软件完全启动后才会给MAX706提供喂狗信号,在设备刚上电时,MAX706要比CPU早启动,此时,CPU无法给MAX706提供喂狗信号,在没有Switch的情况下,MAX706会频繁的复位CPU,造成CPU无法正常启动。

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软硬 件看 门狗技术研究
广州正 力通用 电气有限公司 赵洪军
【 摘要 】结合 实例分 析了单 片机应 用系统 中常用 的软件看 门狗及硬件看 门狗技术及具体实施方法 ,从提 高系统可靠性 的角度 ,提 出7一种高可靠的硬件断 电复位看门狗 措施。分析 了 种看 门狗方 案的优缺 点,给 出了基本的软件实施方武及硬 件电路 ,指 出了在设计和应用过程 中需注意的一些问题。 各 【 关键 词】抗 干扰;软件看 门狗 ;硬件看 门狗 ; C 2 ;断 电复位 NU 10
S mp s n o e e r h i e u i n r ay 1 — 8 y o i n R s ac S c r y a d P i c , 6 1 , u n t v
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版 社 ,04 20.
【1吴敏毓. 1] 医学免 疫学[ . i : 国科 技大 学 出版 M】 E 中 合f
社,9 9 19
I2黄 人薇 . 析入 侵检 测 技术 有 关问题 U . 众科 1】 浅 ] 大
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5 总 结 .
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( S C, tb r 82,99 NIS ) o e —119 Oc 1 【 Ki J nlyPJE a a n eaieslc o na 9 m , t v l t gn gt eet ni n ] Be e ui v i
1 引 言 .
能,不必 外加元 器件 ,因而被 普遍 的应用于 单片机 系统 中,常与硬 件看 门狗一起 使
用。
随着 单片 机技 术不 断发展 和制 造 工 艺 的 日益 成熟 ,单 片机 以其 强大 的处 理 能力 及低 廉 的价格 使其 被广泛 的应 用 于 工业 、商 业等 领域 。但 由于 单片机 自身 的 抗 干 扰 能 力 不 强 , 尤 其 是 在 一 些 条 件 比较 恶 劣 、 电 磁 干 扰 较 强 的 场 合 , 常 会 出现 单 片 机 因 受 外 界 干 扰 而 导 致 死 机 或 程 序 跑 飞 的现 象 , 造 成 系 统 不 能 正 常 工 作 。业界 使用 看 门狗技 术来解 决 这一 问 题 , 通 过 看 门 狗 的 使 用 防 止 单 片 机 死 机 ,将死 机 的系统 重新 复位 并使 其正 常 工作 。看 门狗 技术 是提 高单 片机 系统 抗 干扰 能力 的一种 重要途 径 ,看 门狗技 术 分 为软件 看 门狗及 硬件 看 门狗 ,本文 分 析 了 几 种 常 用 的 软 硬 件 看 门 狗 技 术 , 并 提 出 了一种 高可 靠的硬 件 断 电复 位看 门 狗措施 ,供大家参考。 2 软 件 看 门 狗 . 软 件看 门狗 因其 只使用 了单 片机 内 部 的 定 时 器 / 数 器 单 元 实 现 看 门 狗 功 计 间取 得 较 好 得 平 衡 , 需要 进 一 步 的 分 析 ,这 样 就 影 响 了系 统 的 整 体 性 能 u 。 针 对 上 述 缺 陷 , 我 们 分 析 网 络 攻 击 的 流 程 :在 网 络 攻 击 的 开 始 阶 段 , 黑 客 并 不 会 盲 目的 用 单 一 的 方 法 进 攻 网络 上 的所 有主机 ,这 样效 率太 低而 且非 常容 易 暴 露 目标 。黑 客 往 往 会 先 用 网 络 扫 描 工 具 对 感 兴 趣 的 部 分 主 机 进 行 扫 描 , 分 析 主 机 可 能 存 在 的 漏 洞 与 缺 陷 ,再 针 对 这些 漏洞采 用有 效 的攻击 手段 ,在 攻 陷 了 目标 主 机 后 , 黑 客 可 能 在 目标 主 机 上 植入 木马 和病毒 ,让 被攻 陷 的主机 继续 攻 击 其 它 主 机 , 由 于 单 一 木 马 程 序 的 攻 击 手 段 较 为 简 单 ,这 时 的 攻 击 具 有 一 定 的 盲 目性 , 即 不 经 过 网络 扫 描 等 分 析 , 直 接 对 所 在 网络 进 行 成 片 的 攻 击 , 这 时 又 会 造 成 网 络 流 量 的 明显 异 常 。对 此 , 我 们 将 流 量 检 测 作 为 我 们 网 络 攻 击 检 测 的 预 检 测 手 段 , 在 时 间 到 期 的 时 候 进 行 这 种 异 常 检 测 , 如 果 检 测 正 常 则 不 进 行 进一 步 的检测 ,只有 在预 检测 异 常的情 况下 才进 行规 则 的逐一 匹配 ,有 效地减 轻 了系统 的负荷 ,另外 ,这 样的 结构还 能 简 化 攻 击 检 测 规 则 的 制 定 , 因 为 出现 类 似 流 量 异 常 又 出 现 规 则 中 出 现 的 情 况 次 数 会 比较 少 , 可 以 明显 地 减 少 误 检 率 ,攻 击规 则可 以尽 量考虑 攻击 本身 的 特点而较少考虑与普通流量 的差异 。

S c r yAn r a y al dC I EE Co p tr o it e ui d P i c . ka , A: t v O n E m u e c y S e
Pr s , 9 9:20 1 e s1 9 1 — 32
【l 5阎永凡, 张昌水. 人工神经网络与模拟进化计 算I] M. 北 京: 大学出版社, 0 . 清华 20 0 【 戴英侠, 6 】 连一峰, 王航. 系统安全 与入侵检 测[ . MI 清华 大学 出版社, 0 . 2 2 0
本文 借 鉴了人 工 免疫原 理 ,结合 误 用检 测 与异 常检测 两种 检测 技术 并 引入 了协议 分析 的方 法 ,提 出并设计 一种 层 次化的网络入侵检 测系统。 计 算 机 网 络 安 全 问 题 是 一 个 永 恒 的 命 题 , 它 将 伴 随 着 计 算 机 技 术 、 网络 技 术 的 发 展 而 一 直 存 在 并 发 展 。本 文 所 设 计 的 网络 入侵 检 测系 统就 是这样 一个 不 断 学 习 的 系 统 , 会 自我 进 行 不 断 的 完 善 。 但 是 这 样 的 学 习 还 不 够 , 引 入 神 经 网络和 数据 挖掘 技术 来进 一步进 化 未成 熟 检 测 器 , 应 该 是 生 成 成 熟 检 测 器 的 另 种有 效手 段 。基于 人工 免疫 原理 的入 侵 检测 模型 和系 统是 近年 来生 物领 域 中 研 究 的重 点和难 点 ,它 的研 究 对于 解决 当前 网络安 全所 面 临的严 重危机 具 有十 分 重 要 的 意 义 。 当 然 , 除 了 网 络 安 全 技 术 ,还 要强 调 网络安 全策 略和 管理 手段 的 重 要 性 。 只 有 当这 些 综 合 起 来 , 才 有 可能确保 网络 的安全 。
C ne n e 0 1 C O 20) a r c c ,u -1 o f e c 20 ( C ・0 1SnF a i o Jl 71, r GE , ns y
2 1 1 2 1 27 00 : 2 0— 2 .
【】 1 陈慰峰. 0 医学免疫学( 第四版) 北京: 民卫生 出 【 M】 人
C.T d /u /ors/vrs s S lneu p b fret i nl uP [] su t I 8Dag paD mmunt— ae n rso ee t n iyb s dituin d tci o
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int32

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t ma )(…………………・/ i n( . ・ /时 钟 源 、 各 1 脚 、 各 接 口 及 其 它 功 0 能上 电初 始化 省略 I i W T0: / 始化 内部 硬件W T / A T 为 1 中断 , ntD /初 D/UR0 级 U R 1 2 中 断 - - 一 … 一 一 一 一 … 一 一 … 一 N I - I R 3 =(V C A T为 级 -一 一 … 一 一一 - V C > P [] N I 一
软件 看门狗一般采用高级 中断的方式执行 ,通过在 中断程序 中设 置系统复位寄存 器 或对程 序计数器P 赋予初始值 的方式进行系统复位 。可根据 系统的需要 自行确定看 c 门狗动作的时间 ,该时 间通 过设 置定时器的计数值来确 定。在系 统正常的主循环中适 当地 插 入 “ 狗 ”指 令 来 重 置 定 时器 值 , 当 程 序 跑 飞 或 进 入 死 循 环 时 , 定 时 器 因 计 时 喂 到而中断,从而执行 中断复位程序 ,将系统复位 。下面 以新唐 公司的A M C r e —O R o t x M 核 的N C 2 芯 片 为 例 介 绍 一 下 具 体 实 现 方 法 。 晶振 频 率 为 1 M z U 10 2 H ,采 用 TM R 为 软 件 看 IE O 门 狗 定 时器 。 1 )首先在初 始化程序中设置好定 时器 / 计数器 的工作方 式、定时时间和 中断优先 级别 ,并开中断。 2 )根据定 时器的定 时时间 ,在主 程序循环 中按 一定的 间隔插入软件看 门狗喂狗 指 令 ,即 插 入 “ 狗 ”指 令 , 两 条 “ 狗 ”指 令 间 的 时 间 间 隔应 小 于 定 时 时 间 ,否 则 喂 喂 看 门 狗将 发 生误 动 作 。 3 )在定 时器的 中断服 务程序 中判 断 比较是否 到达软件看 门狗的动作 时间,如果 条件 成立 则通 过设 置系统寄存器 的方式实现系统复位。 软件 如下 :
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