物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 設(shè)計非常重視安全性，卻往往忽視了另一方面的重要性，即開發(fā)足夠穩(wěn)健的系統(tǒng)，無需人工干預(yù)系統(tǒng)也能從故障自動恢復(fù)。 為確保這種穩(wěn)健性，設(shè)計人員應(yīng)該仔細(xì)研究普通的看門狗定時器 （WDT），目前這種設(shè)備各種各樣，從簡易型，到集成智能型，不一而足。

　　本文首先回顧內(nèi)外部 WDT 的基本原理，然后介紹部分最新款的 WDT 設(shè)備，以及如何使用它們以確保系統(tǒng)穩(wěn)健性。

　　為何看門狗定時器對 IoT 至關(guān)重要

　　在系統(tǒng)現(xiàn)場部署了數(shù)十億個 IoT 設(shè)備的情況下，如果發(fā)生故障，技術(shù)人員不可能及時進(jìn)行維修。 因此，IoT 系統(tǒng)必須能夠自動檢測故障并從中恢復(fù)，而無需任何人工干預(yù)。

　　看門狗具備多種不同的形狀和尺寸，但通常可分為簡易定時器、窗口式定時器和智能電子狗三種類型。 看門狗可作為硬件和軟件用于微控制器內(nèi)部，也可作為硬件用于微控制器外部，甚至還能夠與硬件和軟件元器件集成，用作獨(dú)立的微控制器。 總而言之，不論是采用哪一種看門狗解決方案，唯一的目的都是監(jiān)視和恢復(fù)系統(tǒng)。 為此，設(shè)計人員需要考慮各種看門狗的獨(dú)特性能和設(shè)計挑戰(zhàn)，以確保穩(wěn)健的 IoT 系統(tǒng)設(shè)計。

　　內(nèi)部看門狗基本原理

　　內(nèi)部看門狗定時器屬于硬件外設(shè)，幾乎是所有單片微控制器的一個組成部分，可與板載外設(shè)和系統(tǒng)時鐘進(jìn)行交互（圖 1）。 默認(rèn)情況下，內(nèi)部看門狗定時器設(shè)置為禁用。啟用看門狗之前，開發(fā)人員需要設(shè)置預(yù)定義周期。 如果軟件鎖定，或出現(xiàn)影響軟件運(yùn)行的硬件故障，看門狗定時器將超時，并強(qiáng)制微控制器復(fù)位。 在此過程中，看門狗定時器將清除錯誤，并允許微控制器重新初始化系統(tǒng)。