ADM8316/ADM8318/ADM8319/ADM8320/ADM8321/ADM8322：多功能监控电路的卓越之选

在电子设计领域，对于微处理器系统的电源监控和代码执行完整性监测至关重要。今天，我们就来详细探讨一下ADI公司推出的ADM8316/ADM8318/ADM8319/ADM8320/ADM8321/ADM8322系列监控电路，看看它们能为我们的设计带来哪些便利和优势。

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一、产品概述

ADM8316/ADM8318/ADM8319/ADM8320/ADM8321/ADM8322是一系列用于基于微处理器系统的监控电路，可监测电源电压水平和代码执行完整性。这些器件不仅能提供上电复位信号，还配备了片上看门狗定时器，若微处理器在预设超时时间内未能触发，定时器可对其进行复位。此外，还能通过手动复位输入，利用外部按钮开关来触发复位信号。

这些器件具有多种特点，适用于多个领域，如汽车信息娱乐、微处理器系统、计算机、控制器、智能仪器和便携式设备等。大家在实际设计中，有没有遇到过类似需要对微处理器系统进行全面监控的场景呢？

二、产品特性

（一）丰富的阈值和超时选项

• 复位阈值：提供27种复位阈值选项，范围从2.5V到5V，以100mV为增量递增。这使得我们可以根据不同的应用需求，精确地设置复位阈值，确保系统在合适的电压条件下进行复位操作。
• 复位超时：有4种复位超时选项，分别为1ms、20ms、140ms和1120ms（最小值）。不同的复位超时时间可以满足不同系统启动和初始化的需求，保证系统在复位后能够稳定运行。
• 看门狗超时：具备4种看门狗超时选项，典型值分别为6.3ms、102ms、1.6s和25.6s。合理设置看门狗超时时间，可以有效地监测微处理器的代码执行情况，及时发现并处理程序运行中的异常。

（二）其他特性

• 手动复位输入：方便用户通过外部按钮开关手动触发复位操作，增加了系统的可控性。
• 多种复位输出选项：不同型号的器件提供了推挽式和开漏式等多种复位输出方式，可根据具体的电路设计要求进行选择。
• 低功耗：典型功耗仅为10µA，适合用于低功耗、便携式应用场景，延长设备的电池续航时间。
• 宽温度范围：工作温度范围为−40°C至+125°C，并且符合汽车应用要求，能够在恶劣的环境条件下稳定工作。

三、技术规格

（一）电源相关参数

在 (V{CC}=(V{TH}+1.5 %)) 至5.5V， (T{A}=-40^{circ} C) 至 +125°C 的条件下，器件的电源工作电压范围为0.9V至5.5V，当 (V{CC}=5.5V) 时，典型电源电流为10µA，最大为20µA；当 (V_{CC}=3.6V) 时，典型电源电流为10µA，最大为18µA。大家在设计电源电路时，要充分考虑这些参数，确保电源的稳定性和可靠性。

（二）复位阈值电压

复位阈值电压在不同温度条件下有一定的偏差。在 (T{A}=25^{circ} C) 时，复位阈值电压的偏差范围为 (V{TH}-1%) 至 (V{TH}+1%) ；在 (T{A}=-40^{circ} C) 至 +125°C 时，偏差范围为 (V{TH}-1.5%) 至 (V{TH}+1.5%) 。同时，复位阈值温度系数典型值为20ppm/°C，复位阈值迟滞为 (2.5times V_{TH}) （单位：mV）。

（三）其他参数

还包括复位超时周期、 (V{CC}) 到复位延迟、推挽输出和开漏输出的复位输出电压、看门狗输入的相关参数（如看门狗超时周期、WDI脉冲宽度、WDI输入阈值和输入电流等）以及手动复位输入的相关参数（如 (V{IL}) 、 (V_{IH}) 、MR输入脉冲宽度、MR抗干扰能力、MR上拉电阻和MR到复位延迟等）。这些参数对于我们准确设计和调试电路至关重要，大家在实际应用中一定要仔细参考。

四、引脚配置与功能

（一）引脚配置

这些器件采用5引脚SOT - 23封装，不同型号的引脚配置和功能有一定的差异。以ADM8316和ADM8320为例，其引脚配置如下：	引脚编号	引脚符号	描述
1	RESET	低电平有效复位输出。当 (V{CC}) 低于复位阈值 (V{TH}) 时，该引脚被置为有效电平。ADM8316为推挽输出级，ADM8320为开漏输出级。
2	GND	接地引脚。
3	MR	手动复位输入，低电平有效。当该引脚被拉低超过干扰滤波时间时，会触发复位操作，内部有75kΩ上拉电阻。
4	WDI	看门狗输入。若该引脚的逻辑电平在看门狗超时期间保持不变，会触发复位操作。当引脚逻辑状态发生转换或产生复位信号时，看门狗定时器会被清零。若将该引脚浮空，则可禁用看门狗定时器。
5	Vcc	被监测的电源电压引脚。

（二）不同型号的差异

其他型号如ADM8318、ADM8319、ADM8321和ADM8322在引脚功能上也有各自的特点，例如ADM8318和ADM8319具有双复位输出（低电平和高电平有效），而ADM8321和ADM8322的复位输出方式与ADM8316和ADM8320有所不同。在选择具体型号时，我们需要根据实际的电路设计需求来确定。

五、工作原理

（一）电源电压监控

这些器件通过控制微处理器的复位输入，实现对微处理器电源电压的监控。在电源上电、掉电和欠压等情况下，当电源电压低于预设阈值时，会输出复位信号，避免代码执行错误。当电源电压上升到阈值以上后，会有一个固定的超时复位延迟，以确保电源电压稳定。

（二）看门狗定时器

部分型号（ADM8316/ADM8318/ADM8320/ADM8321）配备了看门狗定时器，用于监测微处理器的活动。看门狗输入引脚（WDI）能够检测到短至50ns的脉冲，每当该引脚的逻辑状态发生转换时，定时器会被清零。如果定时器在预设的看门狗超时时间内没有被清零，就会触发复位操作，从而重新启动微处理器，使其恢复到已知状态。大家在编写微处理器代码时，要注意合理设置WDI引脚的状态转换，避免因看门狗超时导致不必要的复位。

（三）手动复位输入

ADM8316/ADM8319/ADM8320/ADM8322具有手动复位输入（MR）功能。当MR引脚被拉低时，会触发复位输出。当MR引脚从低电平变为高电平时，复位信号会在复位有效超时时间内保持有效，然后才会解除复位。MR引脚内部有75kΩ上拉电阻，并且集成了去抖电路，同时还具备一定的抗干扰能力。

六、应用注意事项

（一）看门狗输入电流

为了最小化看门狗输入电流，建议在大部分看门狗超时时间内将WDI引脚保持低电平。当WDI引脚被拉高时，可能会消耗高达100µA的电流。通过以低占空比将WDI引脚从低电平脉冲到高电平再到低电平，可以减少大输入电流的影响。当WDI引脚未连接时，窗口比较器会将看门狗定时器与复位输出电路断开，从而避免在看门狗定时器超时时触发复位。

（二）负向 (V_{CC}) 瞬变

为了避免因快速电源瞬变导致不必要的复位，这些器件配备了抗干扰电路。从典型性能曲线可以看出，不同复位阈值的器件在不同的复位阈值过驱动和持续时间组合下，可能不会触发复位。例如，对于2.93V阈值的器件，当瞬变电压低于阈值100mV且持续时间为80µs时，通常不会触发复位。此外，在 (V_{CC}) 附近安装一个0.1µF的旁路电容可以提供额外的抗干扰能力。

（三）确保复位有效至 (V_{CC}=0V)

虽然器件的低电平和高电平复位输出在 (V{CC}) 低至0.9V时仍能保证有效，但通过在推挽配置的复位输出端使用外部电阻，可以实现 (V{CC}) 低至0V时复位输出仍然有效。对于低电平有效复位输出，在RESET和地之间连接一个电阻，当输出无法吸收电流时，该电阻会将输出拉低；对于高电平有效复位输出，在RESET和 (V{CC}) 之间连接一个电阻，当输出无法提供电流时，该电阻会将输出拉高。建议使用较大的电阻值（如100kΩ），以避免在 (V{CC}) 大于0.9V时对复位输出造成过载。

（四）看门狗软件考虑

在实现微处理器看门狗触发代码时，为了降低电流消耗，应尽量快速地将WDI引脚从低电平切换到高电平，再从高电平切换到低电平（尽量减少WDI引脚高电平的时间）。但更有效的看门狗功能使用方法是，在一个给定的子程序中，让WDI引脚从低电平到高电平再到低电平的脉冲来防止看门狗超时。然而，如果子程序陷入无限循环，看门狗可能无法检测到这种情况，因为子程序仍然会继续切换WDI引脚。因此，我们可以考虑采用更有效的编码方案，例如在调用子程序的程序中设置WDI引脚状态，以更准确地检测子程序是否陷入无限循环。

七、选型与订购

（一）型号选项

这些器件包含多种型号选项，但并非所有选项都作为标准型号发售。标准型号在订购指南中有详细列出，如需了解最新的标准型号列表，可参考Analog Devices网站（www.analog.com/supervisory）。对于非标准型号，需要联系Analog Devices销售代表获取相关信息，并且要注意样品和生产单位的交货周期可能较长。

（二）订购代码结构

订购代码包含了温度范围、复位阈值、复位超时、看门狗超时和封装等信息。例如，ADM8316WAY27ARJZR7表示温度范围为−40°C至+125°C，复位阈值为2.7V，复位超时选项为A（最小值为1ms），看门狗超时选项为Y（典型值为1.6s），采用5引脚SOT - 23封装（RJ - 5）。大家在订购时，一定要仔细核对订购代码，确保所订购的器件符合设计要求。

八、总结

ADM8316/ADM8318/ADM8319/ADM8320/ADM8321/ADM8322系列监控电路以其丰富的功能、多样的选项和良好的性能，为微处理器系统的设计提供了全面而可靠的解决方案。在实际应用中，我们需要根据具体的设计需求，合理选择型号、设置参数，并注意应用过程中的各种细节，以充分发挥这些器件的优势，确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用这些器件的过程中，有没有遇到过一些独特的问题或者有什么宝贵的经验呢？欢迎在评论区分享交流。