看門狗（watchdog）是一個(gè)定時(shí)器電路，通常用于計(jì)算機(jī)或電子系統(tǒng)中。看門狗技術(shù)的主要功能是監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，防止出現(xiàn)死循環(huán)或程序錯(cuò)誤導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰?？撮T狗定時(shí)器在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，如果系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有正常響應(yīng)，看門狗就會(huì)認(rèn)為系統(tǒng)出現(xiàn)了故障或死機(jī)，于是就會(huì)觸發(fā)重啟信號(hào)，使系統(tǒng)重新啟動(dòng)。
看門狗通常由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括一個(gè)計(jì)數(shù)器或定時(shí)器，用于計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間。軟件部分會(huì)定期清零看門狗計(jì)數(shù)器，使其重新開始計(jì)數(shù)。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，看門狗計(jì)數(shù)器就會(huì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，從而觸發(fā)重啟信號(hào)。
現(xiàn)代電子設(shè)備越來越復(fù)雜，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠性，往往需要引入一些硬件設(shè)計(jì)來進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)。其中，看門狗技術(shù)是一種常用且重要的功能，一般指的是電子設(shè)備或電路中，用于監(jiān)控特定系統(tǒng)或應(yīng)用程序的運(yùn)行情況以保證其正常運(yùn)行。下面小編將簡單探討看門狗技術(shù)工作原理，以及看門狗技術(shù)在電子設(shè)備中的應(yīng)用。
在智能家居、智能穿戴設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化、車載系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)具有復(fù)雜的硬件結(jié)構(gòu)和軟件邏輯，容易受到外部環(huán)境的影響或意外故障的干擾?？撮T狗可以在系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)及時(shí)檢測到，并采取措施恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
在需要高度穩(wěn)定性和可靠性的系統(tǒng)上。例如，硬盤、路由器和無人機(jī)等。很多電子設(shè)備的系統(tǒng)由多個(gè)硬件和軟件組成，并且運(yùn)作時(shí)間長、耗能大、出現(xiàn)故障的可能性都比較大。這時(shí)，為設(shè)備配置看門狗電路，就可以確保設(shè)備故障時(shí)得到及時(shí)重啟，保證設(shè)備始終處于有效的運(yùn)行狀態(tài)。
看門狗技術(shù)又稱“看門狗定時(shí)器”，是由技術(shù)人員為解決嵌入式系統(tǒng)中的軟件異常而提出的。在嵌入式系統(tǒng)中，一些關(guān)鍵的應(yīng)用程序往往需要長時(shí)間運(yùn)行，且整個(gè)系統(tǒng)必須高效、穩(wěn)定、可靠。但一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可能嚴(yán)重且不可逆，因此需要引入一種硬件保護(hù)技術(shù)來盡量減少這些故障對(duì)系統(tǒng)的影響?？撮T狗技術(shù)屬于硬件監(jiān)控技術(shù)的一種，它通過設(shè)置計(jì)時(shí)器進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)的掃描和檢查，以避免出現(xiàn)軟硬件異常。
看門狗的實(shí)現(xiàn)一般基于一個(gè)定時(shí)器，這個(gè)定時(shí)器在系統(tǒng)啟動(dòng)后被重置，并根據(jù)特定的超時(shí)時(shí)間開始計(jì)時(shí)。超時(shí)時(shí)間指的是一段時(shí)間內(nèi)必須進(jìn)行喂狗操作，否則系統(tǒng)就會(huì)視為出現(xiàn)故障，在超時(shí)后，看門狗計(jì)時(shí)器會(huì)產(chǎn)生特殊的反應(yīng)，包括重置系統(tǒng)，關(guān)閉系統(tǒng)或其他緊急處理措施。
在單片機(jī)中，看門狗技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過內(nèi)部或外部的計(jì)時(shí)器來實(shí)現(xiàn)的。一些的單片機(jī)內(nèi)部已經(jīng)集成了看門狗模塊，我們只需要配置好相應(yīng)的參數(shù)即可使用。而有些單片機(jī)則需要用外部元器件（如SP706S等）來進(jìn)行擴(kuò)展。單片機(jī)中的看門狗技術(shù)通常通過內(nèi)置或外置的計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)，這需要許多硬件和軟件的配合。硬件上需要根據(jù)計(jì)時(shí)器模塊設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路連接，并對(duì)看門狗的參數(shù)進(jìn)行初始化和設(shè)置。同時(shí)，軟件上需要編寫相應(yīng)的保護(hù)程序來喂狗和執(zhí)行必要的保護(hù)操作。在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要根據(jù)各個(gè)廠商提供的技術(shù)文檔來確定調(diào)用各種函數(shù)的方式和參數(shù)值。
圖一種外置看門狗芯片
圖一種內(nèi)置看門狗的MCU系統(tǒng)框圖（部分）
看門狗技術(shù)是一種重要的系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)，有助于避免嵌入式系統(tǒng)或單片機(jī)出現(xiàn)異?；蚬收隙鴮?dǎo)致的死機(jī)等問題，保證電子設(shè)備正常運(yùn)行。在實(shí)際操作中，需要仔細(xì)地考慮具體的硬件架構(gòu)，以及與軟件設(shè)計(jì)的相互配合，保證看門狗的準(zhǔn)確控制。
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