現(xiàn)代科技領域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品的要求越來越高，微處理器（如單片機、DSP）系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力是電子工程師面臨的一大難題，監(jiān)控技術就是解決這一難題的有效手段之一。單片機多用于工業(yè)自動化系統(tǒng)中，工業(yè)自動化系統(tǒng)是不允許“死機”的，否則有可能造成事故或重大損失。而單片機在運行過程中，因受到來自于電源以及周圍環(huán)境的干擾，往往使程序運行“錯位”而進入死循環(huán)。這時必須由片外的硬件電路使單片機復位，再重新啟動，進入正常狀態(tài)。

這一類硬件電路通常稱之為“看門狗”電路。早些年，并無這類專用電路，大多是由一些門電路或555電路構成的定時器來執(zhí)行這一功能，不僅電路復雜，且性能也不理想。在電子產(chǎn)品中運用監(jiān)控IC已成為當今的設計潮流，而用 RC阻容元件和小規(guī)模數(shù)字集成芯片構成的監(jiān)控電路逐漸被摒棄。近些年來，已生產(chǎn)出這類專用的系列芯片，而且它們還具有多種功能，集看門狗、電源門限、電壓監(jiān)控、可靠性復位等于一身。體積小且性價比高，這類芯片統(tǒng)稱為μp監(jiān)控芯片。

μP是MicroProcessor的縮寫，μP監(jiān)控最初僅是電壓監(jiān)測，后來看門狗、數(shù)據(jù)保護、電池切換等功能也歸入監(jiān)控電路，在國內(nèi)已被很多工程師采用，廣泛應用在通信、能源、電力、工控以及消費類產(chǎn)品等各個領域。幾乎有微處理器的應用就有相應的μP監(jiān)控電路，μP監(jiān)控電路已廣泛應用于計算機 、工業(yè)控制、通信、家用電器、儀器儀表等領域。

上表為部分μp監(jiān)控芯片性能，其對應的封裝形式見下圖。它們都是8腳雙列型，有直插式和貼片式等幾種封裝，管腳相同，性能類同。

表中的電源門限表示當電源電壓低于該值時，監(jiān)控芯片將會引起單片機復位而停止工作，直到電源電壓上升到門限電壓以上時，才能重新啟動單片機進入正常工作狀態(tài)。因為單片機及外圍芯片的電源電壓過低時，將會引起系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，芯片的這一功能給系統(tǒng)的正常工作提供了多一層的保障。復位脈寬是指單片機在任何情況下造成的復位再重新啟動時必須有一個一定寬度（約為200ms）的復位脈沖以保證單片機可靠的復位，而一般的電路難以做到這一點。復位狀態(tài)是指復位脈沖是以低電平出現(xiàn)還是高電平出現(xiàn)，以適應不同的單片機?？撮T狗時間是指單片機死循環(huán)的最長時間，超過這個時間，芯片會使單片機復位，再重新啟動進入正常狀態(tài)。電壓監(jiān)控是指當被監(jiān)控的電壓掉到某一值時（可調(diào)），將會引起芯片的PFO的反腳輸出低電平而使CPU產(chǎn)生外部中斷，單片機執(zhí)行某規(guī)定的中斷程序?qū)δ承?shù)據(jù)及變量實施保護。

μp監(jiān)控芯片的應用實例

上圖為μp監(jiān)控芯片應用于MCS-51系列的例子。因CPU采用51系列中的89C51，復位脈沖要求高電平，由表可知，應選IMP813L監(jiān)控芯片（若選用另外兩種，則須在該芯片⑦腳處加一個反相器）。因看門狗時間為1.6s，故必須在1.6s以內(nèi)使該芯片的WDI腳（第⑥腳）改變一次電平（由高變低或由低變高，由89C51的P3.4腳實施），俗稱“喂狗”一次。當程序胡亂運行時，由于不能按時“喂狗”，則看門狗定時器溢出，WDO的反變?yōu)榈碗娖?，通過二極管Dl（也可省去Dl，而直接相連）使MR也變?yōu)榈碗娖?，看門狗定時器被清零，同時復位輸出端RST輸出一個正脈沖（200ms）使89C51可靠地復位，并重新啟動進入正常工作狀態(tài)。由此可知，在89C51編程時，務必在1.6s內(nèi)“喂狗”一次。按下鍵A可手動復位。IMP813L的電源門限為4.65V。當VCC低于該電壓時，RST輸出高電平，89C51停止工作，直到電壓升至4.65V以上時。RST仍保持200ms高電平后再下降，使單片機可靠復位而進入正常工作狀態(tài)。

PFI是電壓監(jiān)控輸入端，其監(jiān)控值為1.25V。高于該值時，輸出腳PFO的反為高電平；低于該值時變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)89C51外中斷INTO，執(zhí)行中斷子程序，將某些要緊的數(shù)據(jù)及變量值存入到片外的有備用電池的RAM芯片中（圖中略）。PFI的輸入電壓由R1、R2分壓而得，正常供電時，穩(wěn)壓塊7805輸入端直流電壓約為+10V，當停電時，該片電壓迅速下降。若我們要求下降到7.5V時開始保護，則可以算出Rl：R2=（7.5-1.25）；1.25=5：1。若R2取2kΩ，則Rl取l0kΩ。雖然電源電壓下降速度快，但單片機的運行速度更快，故在很短的時間里，單片機仍可以完成一定的工作。

上圖為μP監(jiān)控芯片應用于MCS-96系列，CPU采用80C196KB，因該系列芯片的復位脈沖RST的反為低電平，故應選擇IMP705或IMP706芯片。MCS-96系列芯片本身自帶看門狗，但看門狗時間很短（10～20ms），通常不用。但有時為保險起見而與外看門狗同時使用。工作原理及過程同51系列，此處不再贅述。