自鎖控制電路及mcu控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子技術(shù)故障保護(hù)領(lǐng)域，且特別涉及一種自鎖控制電路及MCU控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子集成電路穩(wěn)定性和可恢復(fù)性成為本領(lǐng)域技術(shù)人員重點關(guān)注的問題。在電子集成電路中，前級電路的輸出直接影響到后級電路的運行安全。譬如，在現(xiàn)有的MCU(微控制單元)控制系統(tǒng)中，盡管目前的MCU具有很好的穩(wěn)定性，但是仍然不排除出現(xiàn)MUC跑飛而引起的故障現(xiàn)象。一旦MUC跑飛，電路出現(xiàn)故障，此時與MCU相連接的后續(xù)的硬件電路容易因故障而發(fā)生損壞，從而造成電路無法恢復(fù)，這是現(xiàn)有電子集成電路所不允許的。
[0003]針對MUC跑飛的現(xiàn)象，目前本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于從兩個方面來減小MUC跑飛而造成的硬件電路的損壞。第一種方法是從硬件或軟件的方面提高M(jìn)CU運行的穩(wěn)定性，減小MCU跑飛的概率。第二種方法是利用各種檢測軟件或檢測裝置(如外部的看門狗芯片)來檢測M⑶的運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常則停止mj運行。這兩種方法不僅設(shè)計成本較高且只能起到預(yù)防減小MCU跑飛的概率，而無法做到當(dāng)MCU跑飛時對后續(xù)電路的保護(hù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自鎖控制電路及MCU控制系統(tǒng)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種自鎖控制電路包括首尾相連接的偶數(shù)組自鎖單元、第一控制端、第二控制端和輸出端。每一自鎖單元均包括一個取反模塊和連接在取反模塊輸出端的限流電阻，當(dāng)前自鎖單元內(nèi)的限流電阻與后一自鎖單元內(nèi)的取反模塊的輸入端相連接。第一控制端與第一自鎖單元內(nèi)的取反模塊的輸入端相連接。第二控制端連接在相鄰兩個自鎖單元之間。輸出端連接在最后一個自鎖單元和第一個自鎖單元的交點上。
[0006]于本實用新型一實施例中，每一自鎖單元內(nèi)的取反模塊均為由開關(guān)管組成的取反電路，當(dāng)前自鎖單元內(nèi)開關(guān)管的控制端與前一自鎖單元內(nèi)的開關(guān)管的輸出端相連接，當(dāng)前自鎖單元內(nèi)開關(guān)管的輸出端經(jīng)限流電阻與電源相連接，當(dāng)前自鎖單元內(nèi)開關(guān)管的另一端接地;第一控制端與位于第一自鎖單元內(nèi)的開關(guān)管的控制端相連接，第二控制端與第一自鎖單元之后的任一自鎖單元內(nèi)的開關(guān)管的控制端相連接。
[0007]于本實用新型一實施例中，每一自鎖單元內(nèi)的取反模塊均為集成的非門。
[0008]于本實用新型一實施例中，自鎖控制電路包括首尾相連接的兩個自鎖單元，分別為第一自鎖單元和第二自鎖單元，第一自鎖單元包括第一取反模塊和第一限流電阻，第二自鎖單元包括第二取反模塊和第二限流電阻，第一取反模塊、第一限流電阻、第二取反模塊和第二限流電阻四者依次連接，第二限流電阻的輸出端與第一取反模塊的輸入相連接，第一控制端與第一取反模塊的輸入端相連接，第二控制端連接在第一限流電阻與第二取反模塊的交點上，自鎖控制電路的輸出端連接在第二限流電阻和第一取反模塊的交點上。
[0009]于本實用新型一實施例中，自鎖控制電路還包括與第二控制端相連接的動態(tài)解鎖單元，動態(tài)解鎖單元與外部解鎖信號源相連接。
[0010]于本實用新型一實施例中，動態(tài)解鎖單元包括隔直流模塊和開關(guān)元件。隔直流模塊連接在外部解鎖信號源輸出端。開關(guān)元件的控制端與隔直流模塊的輸出端相連接，開關(guān)元件的輸出端與第二控制端相連接。
[0011]于本實用新型一實施例中，隔直流模塊包括相互串聯(lián)連接在外部解鎖信號源輸出端的電容和電阻。
[0012]于本實用新型一實施例中，動態(tài)解鎖單元為移位寄存器。
[0013]本實用新型另一方面還提供一種MCU控制系統(tǒng)，包括MCU控制單元和自鎖控制電路。MCU控制單元與第二控制端相連接，為第二控制端提供解鎖信號，第一控制端與外部故障電路的輸出端相連接。
[0014]本實用新型另一方面還提供另一種MCU控制系統(tǒng)，包括MCU控制單元和自鎖控制電路，該自鎖控制電路包括動態(tài)解鎖單元，MCU控制單元與動態(tài)解鎖單元相連接。
[0015]綜上所述，本實用新型提供的自鎖控制電路及MCU系統(tǒng)與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0016]通過設(shè)置首尾相連接的偶數(shù)組自鎖單元并設(shè)置每一個自鎖單元均包括一個取反模塊和一個限流電阻。當(dāng)在第一控制端輸入高電平信號，經(jīng)偶數(shù)個自鎖單元后信號仍為高電平，且當(dāng)?shù)谝豢刂贫溯斎氲目刂菩盘柍返艉笞枣i電路仍能維持高電平狀態(tài)的鎖定。同理，當(dāng)?shù)谝豢刂贫溯斎氲碗娖讲⒊返艉?，自鎖電路仍能實現(xiàn)低電平狀態(tài)的鎖定。在實際應(yīng)用中，當(dāng)前級電路發(fā)生故障在第一控制端輸入故障信號，自鎖電路始終輸出一個穩(wěn)定的信號，該信號輸出到被保護(hù)電路的使能端，使得被保護(hù)電路根據(jù)該信號不使能，被保護(hù)電路關(guān)閉從而實現(xiàn)保護(hù)功能。只有當(dāng)在第二控制端輸入解鎖信號，改變自鎖電路的輸出，從而使得被保護(hù)電路使能，被保護(hù)電路才能正常工作。本實用新型提供的自鎖電路連接在前級電路和后級電路之間，當(dāng)前級電路發(fā)生故障時，自鎖電路輸出鎖定信號至被保護(hù)電路使能端，使得被保護(hù)電路關(guān)閉，實現(xiàn)保護(hù)功能。
[0017]此外，在電路設(shè)計中，元件越多電路的延時越長，綜合考慮電路的延時和成本，設(shè)置自鎖控制電路包括首尾相連接的兩個自鎖單元。為進(jìn)一步提高被保護(hù)電路的可靠性，設(shè)置自鎖電路還包括與外部解鎖信號源相連接的動態(tài)解鎖單元，只有當(dāng)前級電路正常工作后，動態(tài)解鎖單元才會輸出解鎖信號，從而有效防止外部解鎖信號源誤解鎖，提高電路保護(hù)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0018]為讓本實用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0019]圖1所示為本實用新型提供的自鎖電路的原理框圖。
[0020]圖2所示為本實用新型實施例一提供的自鎖電路的原理圖。
[0021 ]圖3所示為本實用新型實施例一提供的M⑶控制系統(tǒng)的原理圖。
【具體實施方式】
[0022]本實施例提供一種自鎖控制電路包括首尾相連接的偶數(shù)組自鎖單元、第一控制端A、第二控制端B和輸出端C。每一自鎖單元均包括一個取反模塊和連接在取反模塊輸出端的限流電阻，當(dāng)前自鎖單元內(nèi)的限流電阻與后一自鎖單元內(nèi)的取反模塊的輸入端相連接。第一控制端A與第一自鎖單元內(nèi)的取反模塊的輸入端相連接。第二控制端B連接在相鄰兩個自鎖單元之間。輸出端C連接在最后一個自鎖單元和第一個自鎖單元的交點上。
[0023]在實際電路使用中，元器件的個數(shù)和電路的延時呈正比，在綜合考慮電路延時和成本的問題，如圖1所示，于本實施例中，設(shè)置自鎖控制電路包括首尾相連接的兩個自鎖單元。然而，本實用新型對此不作任何限定。于其它實施例中，可根據(jù)電路設(shè)計的需要設(shè)置四個或四個以上的偶數(shù)個自鎖單元。
[0024]兩個自鎖單元分別為第一自鎖單元LI和第二自鎖單元L2，第一自鎖單元LI包括第一取反模塊Il和第一限流電阻Rll，第二自鎖單元L2包括第二取反模塊12和第二限流電阻R12，第一取反模塊I1、第一限流電阻R11、第二取反模塊12和第二限流電阻R12四者依次連接，第二限流電阻R12的輸出端與第一取反模塊Il的輸入相連接，第一控制端A與第一取反模塊Il的輸入端相連接，第二控制端B連接在第一限流電阻RU與第二取反模塊12的交點上，輸出端C連接在第二限流電阻Rl 2和第一取反模塊11的交點上。
[0025]通常在實際使用電路中，第一控制端A與前級電路的輸出端相連接，用于接收前級電路的故障信號，自鎖控制電路根據(jù)故障信號始終輸出一信號至被保護(hù)電路，使得被保護(hù)電路不使能，被保護(hù)電路關(guān)閉。而第二控制端B與外部解鎖信號源相連接，當(dāng)前級電路恢復(fù)正常后，第二控制端B接收解鎖信號，改變自鎖電路的狀態(tài)，被保護(hù)電路根據(jù)改變后的信號使能，被保護(hù)電路重新工作。然而，本實用新型對此不作任何限定。于其它實施例中，第一控制端A可以用于接收解鎖信號，第二控制端B用于接收故障信號。
[0026]以下結(jié)合圖1進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0027]在電路的初始狀態(tài)，第一控制端A無信號輸入，外部解鎖信號源輸出低電平信號至第二控制端B并撤掉后，圖1中位置3為低電平，經(jīng)第二取反模塊12后位置I為高電平；相應(yīng)的，位置4也為高電平，經(jīng)第一取反模塊Il后位置2為低電平，即位置3為低電平。此時，自鎖電路將位置1、位置2、位置3和位置4的狀態(tài)鎖定，輸出端C輸出高電平至被保護(hù)電路的使能端，被保護(hù)電路正常工作。本實施例中被保護(hù)電路的使能端是高電平使能，因此在第二控制端B輸入低電平。然而，本實用新型對此不作任何限定。于其它實施例中，當(dāng)被保護(hù)電路的使能端為低電平使能或受第二控制端B的連接位置限定時，第二控制端B可輸入高電平。
[0028]當(dāng)前級電路出現(xiàn)故障，在第一控制端A輸入低電平信號并撤掉后，此時位置2、位置3為高電平，位置I和位置4為低電平。自鎖電路將位置1、位置2、位置3和位置4的狀態(tài)鎖定，輸出端C輸出低電平，被保護(hù)電路的使能端不使能，被保護(hù)電路關(guān)閉，實現(xiàn)保護(hù)功能。只有當(dāng)?shù)诙刂贫薆重新輸入低電平改變電路的自鎖狀態(tài)，使得自鎖電路輸出高電平時，被保護(hù)電路才能正常工作。
[0029]在本實施例提供的自鎖電路中，第一限流電阻Rll和第二限流電阻R12的作用分別是將位置2和位置I的強電平信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的弱的電平信號。如在正常狀態(tài)，