ADM8323/ADM8324：微處理器系統(tǒng)的可靠監(jiān)控伙伴

在微處理器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，電源電壓監(jiān)控和代碼執(zhí)行完整性的保障至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下Analog Devices推出的ADM8323/ADM8324監(jiān)控電路，看看它是如何為微處理器系統(tǒng)保駕護(hù)航的。

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一、產(chǎn)品概述

ADM8323/ADM8324是專門用于監(jiān)控基于微處理器系統(tǒng)的電源電壓水平和代碼執(zhí)行完整性的監(jiān)控電路。它具有以下顯著特點(diǎn)：

1. 窗口看門狗：提供8種超時(shí)選項(xiàng)，能有效監(jiān)控微處理器的活動(dòng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)代碼執(zhí)行錯(cuò)誤。
2. 豐富的復(fù)位選項(xiàng)：26種復(fù)位閾值選項(xiàng)，范圍從2.5V到5V，以100mV遞增；4種復(fù)位超時(shí)選項(xiàng)，分別為1ms、20ms、140ms和1120ms（最小值）。
3. 手動(dòng)復(fù)位輸入：方便用戶在檢測到系統(tǒng)操作問題時(shí)，通過外部按鈕開關(guān)手動(dòng)復(fù)位微處理器。
4. 低功耗：典型功耗僅為10μA，適合低功耗便攜式應(yīng)用。
5. 寬溫度范圍：工作溫度范圍為 -40°C 至 +125°C，能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。
6. 汽車級(jí)應(yīng)用：符合汽車應(yīng)用的要求，為汽車電子系統(tǒng)提供可靠保障。
7. 小封裝：采用5引腳SOT - 23封裝，節(jié)省電路板空間。

二、產(chǎn)品特性詳解

（一）電源相關(guān)特性

1. 電源電壓范圍：Vcc工作電壓范圍為0.9V至5.5V，保證了在不同電源條件下的正常工作。當(dāng)1.5V < Vcc < 2.5V時(shí)，設(shè)備從欠壓復(fù)位狀態(tài)切換到正常工作狀態(tài)。
2. 電源電流：在不同的Vcc電壓和WDI輸入條件下，電源電流有所不同。例如，當(dāng)Vcc = 5.5V，WDI = 0V時(shí)，典型電源電流為10μA；當(dāng)Vcc = 3.6V，WDI = 0V時(shí)，典型電源電流為18μA。
3. 復(fù)位閾值電壓：通過內(nèi)部工廠微調(diào)的分壓器監(jiān)控Vcc，復(fù)位閾值從2.5V到5V以約100mV的增量提供。在TA = 25°C時(shí)，復(fù)位閾值電壓的精度為±1%；在TA = -40°C至 +125°C時(shí)，精度為±1.5%。

（二）復(fù)位相關(guān)特性

1. 復(fù)位超時(shí)周期：有4種復(fù)位超時(shí)選項(xiàng)可供選擇，以滿足不同系統(tǒng)的需求。
2. 復(fù)位輸出：ADM8323采用推挽式復(fù)位輸出，ADM8324采用開漏式復(fù)位輸出。推挽式輸出在Vcc低至0.9V時(shí)仍能保證復(fù)位信號(hào)有效；開漏式輸出需要外部上拉電阻連接到不高于Vcc的電壓軌。
3. 手動(dòng)復(fù)位輸入：手動(dòng)復(fù)位輸入（MR）為低電平時(shí)，會(huì)觸發(fā)復(fù)位輸出。MR輸入具有75kΩ的內(nèi)部上拉電阻，并且集成了去抖電路和噪聲抑制功能，能有效避免誤觸發(fā)。

（三）看門狗相關(guān)特性

1. 窗口看門狗：窗口看門狗定時(shí)器監(jiān)控微處理器的活動(dòng)，通過檢測WDI引腳的脈沖來判斷代碼執(zhí)行是否正常。如果WDI脈沖不在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)，將觸發(fā)復(fù)位信號(hào)。
2. 看門狗超時(shí)周期：提供8種不同的看門狗超時(shí)選項(xiàng)，分為快速超時(shí)和慢速超時(shí)兩種情況，可根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行選擇。

三、典型性能特性

（一）電源電流與溫度和電壓的關(guān)系

從典型性能曲線可以看出，電源電流（ICC）與溫度和電源電壓（Vcc）密切相關(guān)。隨著溫度的升高，電源電流略有增加；隨著Vcc的升高，電源電流也會(huì)相應(yīng)增加。

（二）復(fù)位延遲與溫度的關(guān)系

Vcc到復(fù)位延遲以及手動(dòng)復(fù)位到復(fù)位傳播延遲都與溫度有關(guān)。在不同的復(fù)位閾值電壓下，延遲時(shí)間會(huì)有所不同。

（三）看門狗超時(shí)與溫度的關(guān)系

看門狗超時(shí)也會(huì)受到溫度的影響。在不同的溫度條件下，看門狗的超時(shí)時(shí)間會(huì)有一定的波動(dòng)。

四、工作原理

（一）電路描述

ADM8323/ADM8324通過控制微處理器的復(fù)位輸入來實(shí)現(xiàn)電源電壓監(jiān)控。在電源上電、掉電和欠壓情況下，當(dāng)電源電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，會(huì)發(fā)出復(fù)位信號(hào)，避免代碼執(zhí)行錯(cuò)誤；當(dāng)電源電壓高于閾值后，通過固定超時(shí)的復(fù)位脈沖使電源電壓穩(wěn)定。同時(shí)，窗口看門狗定時(shí)器可以監(jiān)控和糾正微處理器代碼執(zhí)行中的問題。

（二）復(fù)位輸出

1. 推挽式復(fù)位輸出（ADM8323）：當(dāng)Vcc低于復(fù)位閾值、MR被拉低或WDI在看門狗超時(shí)窗口內(nèi)未得到響應(yīng)時(shí)，復(fù)位輸出被激活。復(fù)位信號(hào)在Vcc上升到復(fù)位閾值以上、MR從低電平變?yōu)楦唠娖交蚩撮T狗定時(shí)器故障發(fā)生后，會(huì)在復(fù)位激活超時(shí)周期（tRP）內(nèi)保持有效。
2. 開漏式復(fù)位輸出（ADM8324）：需要外部上拉電阻將復(fù)位輸出連接到不高于Vcc的電壓軌。在選擇上拉電阻時(shí)，要考慮微處理器的邏輯低和邏輯高電壓電平要求，同時(shí)提供輸入電流和泄漏路徑。

（三）手動(dòng)復(fù)位輸入

手動(dòng)復(fù)位輸入（MR）為低電平時(shí)，會(huì)立即觸發(fā)復(fù)位輸出。當(dāng)MR從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，復(fù)位輸出會(huì)在復(fù)位激活超時(shí)周期內(nèi)保持有效，然后再釋放。

（四）窗口看門狗輸入

窗口看門狗定時(shí)器通過檢測WDI引腳的脈沖來監(jiān)控微處理器的活動(dòng)。當(dāng)WDI脈沖不在預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口內(nèi)時(shí)，會(huì)觸發(fā)復(fù)位信號(hào)，重啟微處理器，使系統(tǒng)恢復(fù)到已知狀態(tài)。

五、應(yīng)用注意事項(xiàng)

（一）看門狗輸入電流

窗口看門狗功能無法禁用，因此不要讓W(xué)DI引腳浮空。在啟動(dòng)時(shí)，如果WDI引腳未處于定義狀態(tài)，可能會(huì)導(dǎo)致高電源電流，直到微處理器啟用并控制WDI引腳?？梢栽赪DI引腳上添加100kΩ的上拉或下拉電阻，使其在微處理器啟用前保持在定義狀態(tài)。

（二）負(fù)向Vcc瞬變

為避免快速電源瞬變引起的不必要復(fù)位，ADM8323/ADM8324配備了毛刺抑制電路。同時(shí)，在Vcc附近安裝一個(gè)0.1μF的旁路電容可以提供額外的毛刺抑制功能。

（三）確保復(fù)位在Vcc = 0V時(shí)有效

對于ADM8323的推挽式復(fù)位輸出，通過在RESET和地之間連接一個(gè)大阻值電阻（如100kΩ），可以在Vcc低至0V時(shí)仍保證復(fù)位輸出有效。

六、選型與訂購

（一）設(shè)備型號(hào)選項(xiàng)

ADM8323/ADM8324提供了多種設(shè)備選項(xiàng)，但并非所有選項(xiàng)都有標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)可供銷售。標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)在訂購指南中列出，最新的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)列表可在Analog Devices網(wǎng)站（www.analog.com/supervisory）上查詢。對于非標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，需要聯(lián)系A(chǔ)nalog Devices銷售代表，并且樣品和生產(chǎn)單位的交貨周期較長。

（二）訂購代碼結(jié)構(gòu)

訂購代碼包含了復(fù)位超時(shí)周期、溫度范圍、復(fù)位閾值編號(hào)、窗口看門狗超時(shí)周期等信息，用戶可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行選擇。

總之，ADM8323/ADM8324監(jiān)控電路以其豐富的功能、低功耗和寬溫度范圍等優(yōu)勢，為微處理器系統(tǒng)提供了可靠的電源監(jiān)控和代碼執(zhí)行保障。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體需求合理選擇設(shè)備選項(xiàng)，并注意一些應(yīng)用細(xì)節(jié)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎一起交流探討。