Watchdog timer có chức năng quan trọng là giám sát thời gian hoạt động của MCU. Vậy bạn đọc đã từng nghe về thiết bị thú vị này chưa ? Bài viết hôm nay của chúng tôi sẽ giới thiệu Watchdog timer là gì cùng với những hoạt động phổ biến của chúng.
Danh mục
Watchdog timer là gì ?
Watchdog timer là gì ?
Watchdog timer thường được viết tắt là WDT với tên tiếng việt là Bộ đếm thời gian cơ quan giám sát.
Về định nghĩa, Bộ đếm thời gian cơ quan giám sát (WDT) là bộ đếm thời gian giám sát các chương trình vi điều khiển (MCU) để xem chúng có nằm ngoài tầm kiểm soát hoặc đã ngừng hoạt động hay không. Nói gọn lại là: nó hoạt động như một “cơ quan giám sát” giám sát hoạt động của MCU.
Vi điều khiển
Vi điều khiển (MCU) là một bộ xử lý nhỏ gọn để điều khiển các thiết bị điện tử. Được tích hợp vào nhiều loại thiết bị điện tử, MCU được cài đặt sẵn phần mềm chương trình có các lệnh được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử.
Tại sao Watchdog timer lại cần thiết trong việc bảo vệ MCU ?
Tại sao Watchdog timer lại cần thiết trong việc bảo vệ MCU ?
Watchdog timer cần thiết trong việc bảo vệ MCU. Vì điều này giúp MCU hoạt động tốt. Nếu chương trình MCU, vì một lý do nào đó, mất kiểm soát hoặc ngừng chạy hoàn toàn. Thì thiết bị điện tử có thể gặp trục trặc, trong trường hợp xấu nhất có thể gây ra hư hỏng hoặc tai nạn.
Để chủ động ngăn chặn những sự cố như vậy, bộ đếm thời gian của cơ quan giám sát phải liên tục giám sát MCU để đảm bảo nó hoạt động bình thường.
Chức năng hẹn giờ của cơ quan giám sát được đặt bên trong MCU. Nhưng bài viết hôm nay của Uniduc sẽ giới thiệu sâu về bộ hẹn giờ cơ quan giám sát “bên ngoài” hơn.
Xem thêm: Cảm biến là gì? Ứng dụng của cảm biến
Các hoạt động phổ biến của watchdog timer
watchdog timer là gì – Các hoạt động phổ biến của watchdog timer
Phát hiện lỗi MCU
Bộ đếm thời gian cơ quan giám sát giao tiếp với MCU tại một khoảng thời gian nhất định. Nếu MCU không xuất tín hiệu, xuất quá nhiều tín hiệu hoặc xuất tín hiệu khác với mẫu định sẵn. Thì bộ đếm thời gian sẽ xác định rằng MCU đang hoạt động sai và gửi tín hiệu đặt lại đến MCU.
Watchdog timer sử dụng một số phương pháp (chế độ) để phát hiện lỗi MCU và loại lỗi mà nó phát hiện sẽ thay đổi theo chế độ. Sau đây là mô tả hoạt động và các tính năng của WDT theo từng chế độ khác nhau:
Chế độ hết giờ
Chế độ hết giờ hay còn gọi là chế độ Time-out
Trong chế độ này, bộ đếm thời gian của cơ quan giám sát xác định MCU đang hoạt động sai và xuất tín hiệu đặt lại nếu nó không nhận được tín hiệu từ MCU trong khoảng thời gian đã đặt.
Chế độ hết thời gian là một trong những chế độ giám sát WDT chính. Nhưng nó đôi khi không phát hiện được lỗi MCU. Cụ thể là: Trong chế độ Timeout (hết thời gian), WDT sẽ không phát hiện ra lỗi MCU nếu MCU đầu vào nhiều tín hiệu (= xung kép) trong khoảng thời gian đã đặt.
Xem thêm: Ứng dụng của công nghệ robot trợ lý cá nhân trong tương lai
Chế độ cửa sổ
Chế độ cửa sổ cho phép phát hiện lỗi chính xác hơn chế độ Time-out.
Ở chế độ cửa sổ, bộ đếm thời gian của cơ quan giám sát xác định rằng MCU đang hoạt động sai và xuất tín hiệu đặt lại nếu nó không nhận được tín hiệu hoặc nhận nhiều tín hiệu (= xung kép) từ MCU trong khoảng thời gian đã đặt.
Chế độ cửa sổ của WDT này có thể phù hợp hơn với các ứng dụng như ứng dụng trong thiết bị ô tô. Vì chúng thường yêu cầu mức an toàn cao hơn.
Chế độ Hỏi & Đáp (Hỏi & Đáp)
Chế độ Hỏi & Đáp cho phép phát hiện lỗi chính xác hơn hai chế độ trước.
Trong chế độ Hỏi & Đáp, MCU gửi dữ liệu được xác định trước đến WDT. WDT xác định MCU có hoạt động bình thường hay không tùy thuộc vào việc tín hiệu được gửi bởi MCU có khớp với dữ liệu được xác định trước hay không.
Nếu các thiết bị nào yêu cầu mức độ an toàn cao, thì có thể thử chế độ Hỏi & Đáp của WDT. Tuy nhiên, không giống như chế độ cửa sổ và timeout, chế độ này dựa vào giao tiếp dữ liệu giữa MCU và WDT. Điều này làm cho hoạt động của nó cũng trở nên phức tạp hơn.
Chế độ nào của WDT là tốt nhất?
Cho đến thời điểm hiện tại thì chế độ cửa sổ được cho là sử dụng nhiều nhất.
Đơn giản vì yêu cầu về độ an toàn của các thiết bị điện tử ngày càng cao và trở nên khắt khe hơn bao giờ hết, đặc biệt là trong lĩnh vực ô tô. Ví dụ: các mẫu thiết bị mới mà chế độ timeout từng là tiêu chuẩn hiện đang được thay thế bằng chế độ cửa sổ.
Một cấu hình an toàn nên bao gồm các WDT bên ngoài. Các Watchdog timer bên ngoài sẽ đóng vai trò là một thiết bị dự phòng. Và nếu chúng là các WDT ở chế độ cửa sổ, chúng sẽ cung cấp khả năng giám sát và phát hiện chính xác cao. Đây là một điểm bạn nên cân nhắc trước khi chọn WDT cho mình.
Những ứng dụng nào yêu cầu WDT?
Trong khi MCU được sử dụng trong tất cả các loại thiết bị điện tử, thì WDT sẽ phụ thuộc vào độ an toàn mà thiết bị yêu cầu.
Ví dụ như là thiết bị ô tô và bình đun nước sẽ yêu cầu độ an toàn cao. Vì nếu MCU trong các thiết bị ô tô hỏng hoặc gặp trục trặc có thể đe dọa đến tính mạng con người. Còn trong bình đun nước nóng và bếp từ, MCU bị hỏng có thể gây ra nguy cơ hỏa hoạn.
Trong các hệ thống ảnh hưởng đến tính mạng con người hoặc trong các ứng dụng mà sự sai sót của điều khiển điện tử có thể gây ra các tai nạn nghiêm trọng. Thì đều cần có WDT bên ngoài để dự phòng.
Các tiêu chuẩn quốc tế như ISO 26262 nhấn mạnh rằng khái niệm “an toàn chức năng” là cần thiết trong việc “đảm bảo an toàn hệ thống nếu các chức năng và bộ phận liên quan đến an toàn bị lỗi.” An toàn chức năng yêu cầu lắp đặt các cơ chế (thiết bị an toàn) để phát hiện các vấn đề như trục trặc bộ phận để giảm rủi ro xuống mức rủi ro có thể chấp nhận được.
Việc sử dụng WDT giúp phát hiện chương trình MCU và các lỗi khác và thiết kế an toàn cho toàn bộ hệ thống.
UNIDUC – KIẾN TẠO NHÀ MÁY SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG
- Hotline: 089 6688 629 (Phòng kinh doanh)
- Địa chỉ: 22 Đường 54, Thảo Điền, Quận 2, TP.HCM
- Email: [email protected]
- Website: https://maysanxuattudong.com
