[Verilog]寫一個 Watch Dog Timer程式

看門狗計時器是一種計時裝置，當系統的主程式發生某些錯誤事件時，如假死機或未定時的清除看門狗計時器的內含計時值（多半是向對計時器發送清除信號），這時看門狗計時器就會對系統發出重設、重新開機或關閉的信號，使系統從懸停狀態回復到正常運作狀態。看門狗一旦使用則不能停止。一般情況下計數器在系統休眠時依然計數，但在某些晶片上，處於低功耗模式下的看門狗僅僅保留暫存器資料但不計數。

簡單來說就是防止系統死當，在程式設計時常會發生系統當機，而需要重新開機，那如何用FPGA來寫呢?

Q: 請寫出一個硬體電路，必須在1秒內送一個iLive訊號給WGT程式，否則WGT會送出Timeout訊號。

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 2 // Copyright (c) 2016 by Shih-An Li.
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 6 // Major Functions: Watch Dog Timer,
 7 //
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 9 // // Revision History :
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11 //   Ver  :| Author            :| Mod. Date :| Changes Made:
12 //   V1.0 :| Shih-An Li        :| 2016/08/29  :|      Initial Revision
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14 module  WatchDogTimer(
15                         iClk_50M,       // 50M
16                         iRst_n,         // rst_n
17                         // input
18                         iWGT_En,        // Enable WGT
19                         iLive,          // reset WGT counter, 0->1 trigger
20                         oTimerOut           // Timeout
21
22             );
23
24 //=======================================================
25 //  PARAMETER declarations
26 //=======================================================
27 parameter   CLK_Freq    =   50000000;   // input clk frequency
28
29 //=======================================================
30 //  PORT declarations
31 //=======================================================
32 input                       iClk_50M;       // 50M
33 input                       iRst_n;         // rst_n
34 input                       iWGT_En;
35 input                       iLive;          // a 0->1 trigger
36                         //  output
37 output                      oTimerOut;      // Timer Out
38
39
40 //=======================================================
41 //  REG/WIRE declarations
42 //=======================================================
43 reg                         rTimerOut;
44 reg                         rWGT_En;
45 reg [31:0]                  rWGT_Cnt;
46 reg                         rLive_Dly;
47 //=======================================================
48 //  Structural coding
49 //=======================================================
50
51 assign oTimerOut = rTimerOut;
52 //watch dog timer
53 always@(posedge iClk_50M or negedge iRst_n) begin
54     if(!iRst_n) begin
55         rWGT_En <= 0;
56         rWGT_Cnt <= 0;
57         rTimerOut <= 0;
58         rLive_Dly <= 0;
59     end
60     else begin
61         rWGT_En <= iWGT_En;
62         rWGT_Cnt <= rWGT_Cnt;
63         rTimerOut <= rTimerOut;
64         rLive_Dly <= iLive;
65
66         if(rWGT_En) begin
67             if({rLive_Dly, iLive}==2‘b01)begin
68                 rWGT_Cnt <= 0;
69                 rTimerOut <= 0;
70             end
71             else if(rWGT_Cnt >= (CLK_Freq*1 -1)) begin // count to one second to send timeout
72                 rWGT_Cnt <= rWGT_Cnt;
73                 rTimerOut <= 1;
74             end
75             else begin
76                 rWGT_Cnt <= rWGT_Cnt+1;
77                 rTimerOut <= 0;
78             end
79         end
80         else begin
81             rWGT_Cnt <= 0;
82             rTimerOut <= 0;
83         end
84     end
85 end
86
87 endmodule

程式說明

67行 偵測iLive的觸發訊號。

71行 當rWGT_Cnt計數值超過 (CLK_Freq*秒數)時送出Timeout訊號。

reference

[1] 看門狗計時器- 维基百科，自由的百科全书

引用請標明出處。