STM32之独立看门狗与窗口看门狗总结
一、獨(dú)立看門狗
STM32?的獨(dú)立看門狗由內(nèi)部專門的?40Khz?低速時鐘驅(qū)動,即使主時鐘發(fā)生故障,它也仍然有效。
看門狗的原理:單片機(jī)系統(tǒng)在外界的干擾下會出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象導(dǎo)致出現(xiàn)死循環(huán),看門狗電路就是為了避免這種情況的發(fā)生??撮T狗的作用就是在一定時間內(nèi)(通過定時計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn))沒有接收喂狗信號(表示?MCU?已經(jīng)掛了),便實(shí)現(xiàn)處理器的自動復(fù)位重啟(發(fā)送復(fù)位信號)?。
在鍵值寄存器(IWDG_KR)中寫入?0xCCCC,開始啟用獨(dú)立看門狗;此時計(jì)數(shù)器開始從其復(fù)位值?0xFFF?遞減計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到末尾?0x000?時,會產(chǎn)生一個復(fù)位信號(IWDG_RESET)。無論何時,只要鍵寄存器?IWDG_KR?中被寫入?0xAAAA,??IWDG_RLR?中的值就會被重新加載到計(jì)數(shù)器中從而避免產(chǎn)生看門狗復(fù)位??。
IWDG_PR?和?IWDG_RLR?寄存器具有寫保護(hù)功能。要修改這兩個寄存器的值,必須先向IWDG_KR?寄存器中寫入?0x5555。將其他值寫入這個寄存器將會打亂操作順序,寄存器將重新被保護(hù)。重裝載操作(即寫入?0xAAAA)也會啟動寫保護(hù)功能。
只要對以上三個寄存器進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置,我們就可以啟動?STM32?的獨(dú)立看門狗,啟動過程可以按如下步驟實(shí)現(xiàn)(獨(dú)立看門狗相關(guān)的庫函數(shù)和定義分布在文件?stm32f10x_iwdg.h?和stm32f10x_iwdg.c?中)?:
1)取消寄存器寫保護(hù)(向?IWDG_KR?寫入?0X5555)
通過這步,我們?nèi)∠?IWDG_PR?和?IWDG_RLR?的寫保護(hù),使后面可以操作這兩個寄存器,設(shè)置?IWDG_PR?和?IWDG_RLR?的值。這在庫函數(shù)中的實(shí)現(xiàn)函數(shù)是:
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
2)設(shè)置獨(dú)立看門狗的預(yù)分頻系數(shù)和重裝載值?
設(shè)置看門狗的分頻系數(shù)的函數(shù)是:
void?IWDG_SetPrescaler(uint8_t?IWDG_Prescaler);??//設(shè)置?IWDG?預(yù)分頻值
設(shè)置看門狗的重裝載值的函數(shù)是:
void?IWDG_SetReload(uint16_t?Reload);?//設(shè)置?IWDG?重裝載值
設(shè)置好看門狗的分頻系數(shù)?prer?和重裝載值就可以知道看門狗的喂狗時間?(也就是看門狗溢出時間)?,該時間的計(jì)算方式為:
Tout=((4×2^prer)??×rlr)?/40
其中?Tout?為看門狗溢出時間(單位為?ms)?;prer?為看門狗時鐘預(yù)分頻值(IWDG_PR?值),范圍為?0~7;rlr?為看門狗的重裝載值(IWDG_RLR?的值)?;
比如我們設(shè)定?prer?值為?4,?rlr?值為?625,那么就可以得到?Tout=64×625/40=1000ms,這樣,看門狗的溢出時間就是?1s,只要你在一秒鐘之內(nèi),有一次寫入?0XAAAA?到?IWDG_KR,就不會導(dǎo)致看門狗復(fù)位(當(dāng)然寫入多次也是可以的)。這里需要提醒大家的是,看門狗的時鐘不是準(zhǔn)確的?40Khz,所以在喂狗的時候,最好不要太晚了,否則,有可能發(fā)生看門狗復(fù)位。
3)重載計(jì)數(shù)值喂狗(向?IWDG_KR?寫入?0XAAAA)
庫函數(shù)里面重載計(jì)數(shù)值的函數(shù)是:
IWDG_ReloadCounter();???//按照?IWDG?重裝載寄存器的值重裝載?IWDG?計(jì)數(shù)器
通過這句,將使?STM32?重新加載?IWDG_RLR?的值到看門狗計(jì)數(shù)器里面。?即實(shí)現(xiàn)獨(dú)立看門狗的喂狗操作。
4)??啟動看門狗(向?IWDG_KR?寫入?0XCCCC)
庫函數(shù)里面啟動獨(dú)立看門狗的函數(shù)是:
IWDG_Enable();???//使能?IWDG
通過這句,來啟動?STM32?的看門狗。注意?IWDG?在一旦啟用,就不能再被關(guān)閉!想要關(guān)閉,只能重啟,并且重啟之后不能打開?IWDG,否則問題依舊,所以在這里提醒大家,如果不用?IWDG?的話,就不要去打開它,免得麻煩。
/*** 初始化獨(dú)立看門狗* prer:分頻數(shù):0~7(只有低 3 位有效!)* 分頻因子=4*2^prer.但最大值只能是 256!* rlr:重裝載寄存器值:低 11 位有效.* 時間計(jì)算(大概):Tout=((4*2^prer)*rlr)/40 (ms).*/ void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr) {IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); /* 使能對寄存器IWDG_PR和IWDG_RLR的寫操作*/IWDG_SetPrescaler(prer); /*設(shè)置IWDG預(yù)分頻值:設(shè)置IWDG預(yù)分頻值*/IWDG_SetReload(rlr); /*設(shè)置IWDG重裝載值*/IWDG_ReloadCounter(); /*按照IWDG重裝載寄存器的值重裝載IWDG計(jì)數(shù)器*/IWDG_Enable(); /*使能IWDG*/ }/*** 喂獨(dú)立看門狗*/ void IWDG_Feed(void) {IWDG_ReloadCounter(); /*reload*/ }/***main函數(shù)*/ void main(void) {NVIC_Configuration();//優(yōu)先級配置IWDG_Init(4,625);//初始化獨(dú)立看門狗,分頻數(shù)為64,重裝載值為625,溢出時間計(jì)算為:64*625/40=1000ms=1swhile(1){delay_ms(500);//0.5秒喂一次狗IWDG_Feed();//喂狗} }?
二、窗口看門狗
窗口看門狗(WWDG)通常被用來監(jiān)測由外部干擾或不可預(yù)見的邏輯條件造成的應(yīng)用程序背離正常的運(yùn)行序列而產(chǎn)生的軟件故障。除非遞減計(jì)數(shù)器的值在?T6?位?(WWDG->CR?的第六位)變成?0?前被刷新,看門狗電路在達(dá)到預(yù)置的時間周期時,會產(chǎn)生一個?MCU?復(fù)位。在遞減計(jì)數(shù)器達(dá)到窗口配置寄存器(WWDG->CFR)數(shù)值之前,如果?7?位的遞減計(jì)數(shù)器數(shù)值(在控制寄存器中)被刷新,???那么也將產(chǎn)生一個?MCU?復(fù)位。這表明遞減計(jì)數(shù)器需要在一個有限的時間窗口中被刷新。
小總結(jié):
1、有個7位遞減計(jì)數(shù)器(WWDG->CR),就這個計(jì)數(shù)器和窗口計(jì)數(shù)器(WWDG->CFR)決定什么時候喂狗。狗喂早了,復(fù)位——“早”體現(xiàn)在 計(jì)數(shù)器值(tr)>窗口值(wr),也就是計(jì)數(shù)器值還沒有減到窗口值以下;
2、當(dāng) 0x40 < 計(jì)數(shù)器值(tr) < 窗口值(wr) 時,這時候最適合喂狗了,也只有在這時候喂狗才合適;
3、當(dāng) 計(jì)數(shù)器的值 從0x40變到0x3F的時候,將產(chǎn)生看門狗復(fù)位;當(dāng)然在要產(chǎn)生復(fù)位的前一段時間,如果開啟了提前喚醒中斷,那么就會進(jìn)入中斷,在中斷函數(shù)里,我們需要及時喂狗,否則會產(chǎn)生復(fù)位;
4、據(jù)網(wǎng)上資料介紹,在這個中斷里面一般不進(jìn)行喂狗,一般是系統(tǒng)去世前的“遺囑”,比如存儲重要的數(shù)據(jù)等。這個就需要根據(jù)個人需要設(shè)計(jì)。?
?
庫函數(shù)中用中斷的方式來喂狗的方法,窗口看門狗庫函數(shù)相關(guān)源碼和定義分布在文件stm32f10x_wwdg.c?文件和頭文件?stm32f10x_wwdg.h?中。步驟如下:
1)使能?WWDG?時鐘
?WWDG使用的是?PCLK1?的時鐘,需要先使能時鐘。方法是:
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG,?ENABLE);???//?WWDG?時鐘使能
2)設(shè)置窗口值和分頻數(shù)
設(shè)置窗口值的函數(shù)是:
void?WWDG_SetWindowValue(uint8_t?WindowValue);
這個函數(shù)就一個入口參數(shù)為窗口值,很容易理解。
設(shè)置分頻數(shù)的函數(shù)是:
void?WWDG_SetPrescaler(uint32_t?WWDG_Prescaler);
這個函數(shù)同樣只有一個入口參數(shù)就是分頻值。
3)開啟?WWDG?中斷并分組
開啟?WWDG?中斷的函數(shù)為:
WWDG_EnableIT();?//開啟窗口看門狗中斷
接下來是進(jìn)行中斷優(yōu)先級配置,使用?NVIC_Init()函數(shù)即可。
4)設(shè)置計(jì)數(shù)器初始值并使能看門狗
這一步在庫函數(shù)里面是通過一個函數(shù)實(shí)現(xiàn)的:
void?WWDG_Enable(uint8_t?Counter);
該函數(shù)既設(shè)置了計(jì)數(shù)器初始值,同時使能了窗口看門狗。
5)編寫中斷服務(wù)函數(shù)
在最后,還是要編寫窗口看門狗的中斷服務(wù)函數(shù),通過該函數(shù)來喂狗,喂狗要快,否則當(dāng)窗口看門狗計(jì)數(shù)器值減到?0X3F?的時候,就會引起軟復(fù)位了。在中斷服務(wù)函數(shù)里面也要將狀態(tài)寄存器的?EWIF?位清空。?
完成了以上?5?個步驟之后,我們就可以使用?STM32?的窗口看門狗了。
static u8 WWDG_CNT=0x7f; /*保存WWDG計(jì)數(shù)器的設(shè)置值,默認(rèn)為最大. *//*** 初始化窗口看門狗* tr :T[6:0],計(jì)數(shù)器值* wr :W[6:0],窗口值* fprer:分頻系數(shù)(WDGTB),僅最低2位有效* Fwwdg=PCLK1/(4096*2^fprer).*/ void WWDG_Init(u8 tr,u8 wr,u32 fprer) {RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE); /*WWDG時鐘使能*/WWDG_SetPrescaler(fprer); /*設(shè)置IWDG預(yù)分頻值*/WWDG_SetWindowValue(wr); /*設(shè)置窗口值*/WWDG_CNT=tr&WWDG_CNT; /* 初始化WWDG_CNT. */WWDG_Enable(WWDG_CNT); /*使能看門狗 , 設(shè)置 counter . */WWDG_ClearFlag(); /*清除提前喚醒中斷標(biāo)志位*/WWDG_NVIC_Init();/* 初始化窗口看門狗 NVIC */WWDG_EnableIT(); /* 開啟窗口看門狗中斷 */ }/*** 窗口看門狗中斷服務(wù)程序*/ void WWDG_NVIC_Init(void) {NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn; /*WWDG中斷*//* 搶占2,子優(yōu)先級3 */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);/* NVIC初始化*/ }/*** 重設(shè)置WWDG計(jì)數(shù)器的值*/ void WWDG_Set_Counter(u8 cnt) {WWDG_Enable(cnt); /*使能看門狗 , 設(shè)置 counter . */ }/*** 看門狗中斷服務(wù)程序*/ void WWDG_IRQHandler(void) {WWDG_Set_Counter(WWDG_CNT);WWDG_ClearFlag(); /*清除提前喚醒中斷標(biāo)志位*/LED1 = ~LED1; /*LED狀態(tài)翻轉(zhuǎn) */ }小總結(jié),一般工程都會使用兩個看門狗,一個是獨(dú)立看門狗,主要用于在代碼跑飛之后復(fù)位使用,一個是窗口看門狗,主要用于在復(fù)位前對于一些重要數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
參考來源:http://blog.chinaunix.net/uid-24219701-id-4088766.html
?http://blog.chinaunix.net/uid-24219701-id-4089265.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的STM32之独立看门狗与窗口看门狗总结的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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