低功耗微处理器监控电路：MAX6854 - MAX6869系列深度解析

在电子设备的设计中，微处理器（µP）的稳定运行至关重要。为了确保µP在各种复杂环境下都能正常工作，一款可靠的监控电路必不可少。今天，我们就来深入探讨MAXIM公司的MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860 - MAX6869系列超低电流微处理器监控电路。

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一、产品概述

MAX6854 - MAX6869系列产品将电压监控、看门狗定时器和手动复位输入功能集成在一个5引脚SOT23封装中，典型供电电流仅为170nA，非常适合对功耗要求极高的应用场景。该系列产品提供了从+1.575V到+4.625V、约100mV增量的工厂预调复位阈值电压，并且有六种从10ms到1200ms的最小复位超时选项可供选择。

二、功能特性

1. 超低功耗

典型的170nA供电电流，使得该系列产品在电池供电的便携式设备中具有显著优势，能够有效延长设备的续航时间。例如，在一些小型的可穿戴设备中，低功耗特性可以减少电池的消耗，提高设备的使用效率。

2. 多种复位阈值和超时选项

提供了丰富的复位阈值和超时选项，工程师可以根据具体的应用需求进行灵活选择。不同的复位阈值可以适应不同的电源电压，而多种复位超时选项则可以确保在不同的系统启动时间下都能实现可靠的复位操作。

3. 手动复位和看门狗定时器

• 手动复位：部分产品提供手动复位输入（MR），允许操作人员、测试技术人员或外部逻辑电路手动触发复位操作，方便设备的调试和维护。
• 看门狗定时器：MAX6864 - MAX6869系列产品配备了看门狗定时器，用于监控微处理器的活动。如果在规定的时间内微处理器没有对看门狗输入（WDI）进行操作，定时器将触发复位，防止代码执行错误，提高系统的稳定性。

4. 抗短瞬态干扰能力

该系列产品对短时间的电源瞬态或干扰具有较强的免疫力。从典型工作特性中的“最大VCC瞬态持续时间与复位阈值过驱动”图可以看出，在一定的瞬态条件下，设备通常不会产生复位脉冲。例如，一个100mV、持续时间为40µs或更短的VCC瞬态通常不会导致复位，这使得设备在复杂的电磁环境中也能稳定运行。

5. 多种复位输出选项

提供推挽式低电平有效、推挽式高电平有效和开漏式低电平有效三种复位输出选项，方便与不同逻辑电平的微处理器进行接口。开漏式RESET输出可以用于与其他逻辑电平的微处理器进行接口，通过连接不同的上拉电阻，可以实现电平转换，提高了电路的兼容性。

三、引脚说明

不同型号的产品引脚功能略有不同，下面为大家简要介绍几种常见型号的引脚功能：

1. MAX6854/MAX6855/MAX6856

• RESET/RESET：复位输出引脚，根据不同的型号，输出可以是低电平有效或高电平有效。当VCC低于选定的复位阈值或MR被拉低时，复位输出将被触发，并在复位超时期间保持有效。
• MR：手动复位输入引脚，低电平有效。将MR拉低可以手动触发复位操作。
• VCC：电源电压输入引脚，为设备提供电源。对于噪声较大的系统，建议在VCC和GND之间连接一个0.1µF的旁路电容，以提高电源的稳定性。
• GND：接地引脚，所有GND输入应连接到同一电位。

2. MAX6864 - MAX6869

除了上述引脚外，还增加了看门狗输入引脚WDI。如果WDI在看门狗超时期间保持高电平或低电平，内部看门狗定时器将触发复位。

四、应用信息

1. 复位超时周期的选择

对于MAX6854/MAX6855/MAX6856/MAX6858/MAX6860/MAX6864 - MAX6869，复位超时周期是固定的；而MAX6861/MAX6862/MAX6863则提供了一个复位超时选择输入CT，可以通过连接CT来选择10ms或150ms（最小）的复位超时周期。在实际应用中，需要根据微处理器的启动时间和系统的要求来选择合适的复位超时周期。

2. 与其他电压的接口

开漏式RESET输出可以用于与其他逻辑电平的微处理器进行接口。在连接时，通常将连接到RESET的上拉电阻连接到IC的VCC输入所监控的电源电压。但在一些系统中，也可以使用开漏输出将监控电源的电平转换为另一个电源电压供电的复位电路。需要注意的是，随着监控器的VCC降低，IC在RESET处吸收电流的能力也会下降。

3. 确保RESET在VCC = 0V时有效（推挽式RESET）

当VCC低于1.1V时，RESET的电流吸收能力会急剧下降。为了确保在这种情况下RESET仍然有效，可以在RESET和GND之间添加一个下拉电阻。对于MAX6854/MAX6858/MAX6861/MAX6864/MAX6867的推挽输出，下拉电阻可以吸收任何杂散泄漏电流，使RESET保持低电平。但需要注意的是，下拉电阻不能用于开漏式复位输出。

4. 看门狗软件考虑

为了让看门狗定时器更紧密地监控软件执行，可以在程序的不同点设置和复位看门狗输入，而不是简单地将看门狗输入脉冲设置为高 - 低 - 高或低 - 高 - 低。这样可以避免程序陷入死循环，确保看门狗定时器能够正常工作。例如，在程序开始时将WDI设置为高电平，在每个子程序或循环开始时将其设置为低电平，当程序返回开始时再将其设置为高电平。如果程序在任何子程序中挂起，由于WDI不断被设置为低电平，看门狗定时器将超时，从而触发复位或中断。

五、总结

MAX6854 - MAX6869系列微处理器监控电路以其超低功耗、丰富的功能和灵活的配置选项，为电子工程师在设计微处理器监控电路时提供了一个优秀的选择。无论是在便携式设备、电池供电设备还是其他对稳定性要求较高的应用中，该系列产品都能够发挥重要的作用。在实际应用中，工程师需要根据具体的需求选择合适的型号和配置，合理设计电路，以确保系统的稳定运行。你在使用类似监控电路的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。