[发明专利]一种现场保护型ARM处理器自重启复位电路及方法

说明书

本发明涉及一种现场保护型ARM处理器自重启复位电路，包括定时器自重启复位控制单元、重启执行复位单元和输出状态自锁保持单元。初始上电时，自重启复位控制单元受控于处理器而输出低电平，从而控制重启执行电路处于非工作状态；当重启计时时间到达时，处理器输出低电平，驱动自重启复位控制器单元中的单稳态触发电路输出高电平，控制重启执行复位电路中的继电器动作，进而断开处理器与电源间的互连；待单稳态电路重新进入稳态后，继电器恢复为初始状态，从而使处理器重新加电进入工作状态，同时开启下一循环的重启计时。该电路实现对面临超长时间工作处理器的自行断电重启，有效避免程序跑飞等死机情况的发生，且可维持执行电路的原工作状态。

技术领域

本发明涉及一种对继电器输出进行现场保护的ARM处理器自重启复位电路及方法。

背景技术

随着ARM处理器技术不断发展，动力设备及环境集中监控系统的硬件设计大都以ARM处理器作为主CPU，并配以存储器、译码电路、复位电路等基本外围电路以及A/D转换电路和通讯接口和实时时钟等专用电路。为了提高终端模块的运行可靠性，一般都还设计有硬件看门狗电路。

但是，在产品使用过程中，经常面临产品长时间加电(如超过一个月甚至一年以上)而不能断电的情况，对于使用ARM处理器的电路，由于需要面临电磁干扰等各种偶发情况，易导致其在长时间运行过程中出现程序跑飞的问题，而此类问题通过自身看门狗等复位方式并不能恢复程序的正常运行，必须通过断电重启复位的方式来实现程序的恢复。

发明内容

本发明的目的在于提出一种现场保护的ARM处理器自重启复位电路及应用该电路的方法；该电路通过对ARM处理器电路进行定时重新加电复位，而又不影响外围电路正常工作(如继电器的闭合状态)。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种现场保护的ARM处理器自重启复位电路，包括

定时器自重启复位控制单元，用于根据内部计时器计算自动重启时间，并在到达重启时间时控制重启控制信号为低电平，通过单稳态触发电路将该低电平信号转换得到高电平信号，从而控制重启复位执行电路中的继电器断开；同时配置充电器件在到达自动重启时间时，单稳态触发电路输出低电平电压，控制重启复位执行电路中的继电器闭合；

重启复位执行单元，用于在重启复位控制电路输出高电平时，通电断开继电器常闭触点使ARM处理器掉电；在重启复位控制电路输出低电平时，闭合继电器常闭触点使ARM处理器重新上电；

处理器输出状态自锁保持单元，用于在ARM处理器掉电过程中，将其最终的输出状态通过锁存器进行保存。

进一步的，所述定时器自重启复位控制单元包括定时器及其配置电路、重启控制信号输入电路；

所述阻容充电电路包括第一电容和第一电阻，所述定时器的引脚接入第一电阻后连接处理器驱动电压端，所述第一电阻并联接地的第一电容；所述重启控制信号输入通道电路包括第二电阻、第三电阻和第三电容，所述定时器的输入引脚接入第三电阻上拉至处理器驱动电压，同时通过第三电容连接到ARM处理器的自动复位控制端，且该端信号被第二电阻上拉至ARM供电电源端；所述定时器的输出引脚向重启复位执行单元输入控制信号。

进一步的，所述重启复位执行单元包括光耦、限流电阻、继电器和二极管；

所述光耦的输入端通过限流电阻接至定时器自重启复位控制单元的控制信号输出端，所述光耦的输出端接继电器线包的一端，继电器线包的另一端接继电器主电源，继电器常闭触点的一端接处理器驱动电(3.3V)，另外一端接ARM供电电源端，继电器线包的两端与二极管并联，且二极管的负极接继电器主电源。

进一步的，所述处理器输出状态自锁保持模块包括锁存芯片、上拉第五电阻、上拉第六电阻、上拉第七电阻、上拉第八电阻、滤波电容和下拉第九电阻；