TPL5010硬件看门狗电路

Posted 2023-03-29 zxm8513

在做一些采集频率很低的产品的时候，会考虑电池供电，比如表、电气表等，为了控制功耗，往往会在设备不需要工作的时候让它进入低功耗模式。

为了设备的稳定性，避免死机后无法恢复，必须配置看门狗，一般的看门狗芯片，喂狗间隔时间是几秒钟。

这样在喂狗和低功耗之间就产生了一个矛盾，频繁的喂狗就需要频繁的醒过来，这样功耗就很难做到很低。

这颗看门狗芯片，喂狗间隔0.1秒到2小时可调，电压为 2.5V 时， 电流消耗为 35nA（典型值），特别适合上面的应用。

2小时的间隔意味着主控芯片每2小时醒过来喂狗一次即可，而在2.5V供电的情况下，功耗仅仅35nA，几乎可以忽略不计

 

引脚说明

1：供电

2：GND

3：可以通过调整下拉电阻的阻值，来实现不同看门狗间隔

4：输入，喂狗的引脚

5：输出，可以定时唤醒主控设备

6：复位引脚，如果没有喂狗，通过这个脚复位主控

 

 

特性

• 电源电压范围为 1.8V 至 5.5V
• 电压为 2.5V 时， 电流消耗为 35nA（典型值）
• 可选计时间隔： 100ms 至 7200s
• 计时器精度： 1%（典型值）
• 可通过电阻选择时间间隔
• 看门狗功能
• 手动复位

应用

• 电池供电系统
• 物联网 (IoT)
• 出入探测
• 篡改检测
• 家庭自动化传感器
• 温度调节装置
• 消费类电子产品
• 远程传感器
• 白色家电

说明

• TPL5010 纳瓦级计时器是一款超低功耗计时器， 其看门狗功能专为占空比、 电池供电型 应用 （比如物联网中的应用） 中的系统唤醒功能而设计。 其中许多 应用需要使用 μC， 因此， 通常希望将 μC 维持在低功耗模式以更大限度节省电流， 而仅在某些时间间隔内唤醒以收集数据或为中断提供服务。 虽然 μC 的内部计时器可用于系统唤醒， 但它可能单独消耗数微安的总系统电流。
• TPL5010 仅消耗 35nA， 可替代集成式 μC 计时器的功能。 这样就可将 μC 置于低得多的功耗模式， 将内部计时器关闭， 并在被 TPL5010 中断时仅返回到激活模式。
• TPL5010 通过提供近两个数量级的功率节省， 可以大幅减小能量采集或无线传感器 应用中所使用的电池尺寸。
• TPL5010 提供 100ms 至 7200s 的可选时间间隔， 适用于中断驱动型 应用。 出于安全考虑， 某些标准（如 EN50271） 要求实现看门狗功能。
• TPL5010不仅实现了看门狗功能， 而且几乎没有增加功耗。
• TPL5010 采用 6 引脚小外形尺寸晶体管 (SOT23) 封装。

RK3399驱动开发 | 02 - 使用Linux自带的硬件看门狗驱动（SGM706B）

一、SGM706

SGM706是一种集成微处理器的监控装置。 与使用单个集成电路或分立元件的设计相比，这种集成设计具有提高系统稳定性和准确性的优点。 SGM706可以在上电、下电甚至降压断电的情况下进行复位。 当VCC低至1V时，复位输出仍然可以工作。 它还具有低电平主动手动复位(MR)功能。

SGM706提供独立的看门狗监控电路，当电源输入超过1.6s没有切换时，可以激活该功能。

当电源故障，电池电量低，或需要监控额外电源时，可以通过SGM706的1.25V阈值检测器实现。

引脚描述如下：

引脚	作用
MR	手动复位输入引脚
VCC	电源引脚
GND	电源引脚
PFI	Power-Fail Voltage Monitor输入脚，当PFI低于1.25V时，PFO引脚会拉低
PFO	Power-Fail Voltage Monitor输出引脚，PFI电平高于1.25V时，PFO会保持高电平
WDI	看门狗输入引脚，如果WDI引脚超过1.6s电平没有变化，
RESET	复位输出引脚，低电平有效
WDO	看门狗输入引脚，如果WDI引脚超过1.6s保持低电平，WDO引脚变为低电平。WDO引脚与RESET的引脚是它没有最小脉冲宽度。一旦VCC比reset引脚电平高，WDO电平立即变高

开发板原理图如下：

当 WATCHDOG_WDI 引脚为低时，将三态门芯片的OE引脚拉低时，三态门未使能，输出引脚Y电平为高阻态，此时看门狗的输入引脚WDI为高阻态，所有看门狗芯片内部定时器清零。

当 WATCHDOG_WDI 引脚为高时，将三态门芯片的OE引脚拉高时，三态门使能，输出引脚Y电平取决于输入引脚A，为高电平或低电平，此时看门狗开始工作，如果WDI引脚电平超过1.6s未变化，则看门狗超时，拉低WDO引脚，使RK3399复位。

二、添加设备树节点

1. 设置引脚复用

2. 添加硬件看门狗节点

描述文档为：Documentation/devicetree/bindings/watchdog/gpio-wdt.txt。

三、使能Linux内核硬件看门狗驱动

1. 使能驱动模块编译

Linux内核提供的硬件看门狗驱动为drivers/watchdog/gpio_wdt.c，查看其Makefile：

所以要使能宏定义CONFIG_GPIO_WATCHDOG，才会将编译该驱动模块，在开发板配置文件中将其编译为模块：

CONFIG_GPIO_WATCHDOG=m 

在Device Driver->Watchdog Timer Support中：

四、使用

加载驱动模块：

insmod ./gpio_wdt.ko

可以看到多了看门狗设备节点：

因为设备树中设置了 always-running 属性，所以一旦驱动加载，看门狗模块就会一直运行。

此时如果使能三态门芯片，可以看到看门狗芯片开始工作，系统不会复位。