為什么要看門(mén)狗

在由單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，由于單片機(jī)的工作常常會(huì)受到來(lái)自外界電磁場(chǎng)的干擾，造成程序的跑飛，而陷入死循環(huán)，程序的正常運(yùn)行被打斷，由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)工作，會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài)，發(fā)生不可預(yù)料的后果，所以出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮，便產(chǎn)生了一種專門(mén)用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的模塊或者芯片，俗稱“看門(mén)狗”(watchdog) 。

看門(mén)狗解決的問(wèn)題是什么

• 在啟動(dòng)正常運(yùn)行的時(shí)候，系統(tǒng)不能復(fù)位。

• 在系統(tǒng)跑飛（程序異常執(zhí)行）的情況，系統(tǒng)復(fù)位，程序重新執(zhí)行。

STM32內(nèi)置兩個(gè)看門(mén)狗，提供了更高的安全性，時(shí)間的精確性和使用 的靈活性。兩個(gè)看門(mén)狗設(shè)備（獨(dú)立看門(mén)狗/窗口看門(mén)狗)可以用來(lái)檢測(cè)和解決由軟件錯(cuò)誤引起的故障。當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到給定的超時(shí)值時(shí)，觸發(fā)一個(gè) 中斷（僅適用窗口看門(mén)狗）或者產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。

• 獨(dú)立看門(mén)狗（IWDG)由專用的低速時(shí)鐘（LSI)驅(qū)動(dòng)，即使主時(shí)鐘發(fā)生 故障它仍有效。獨(dú)立看門(mén)狗適合應(yīng)用于需要看門(mén)狗作為一個(gè)在主程序之外 能夠完全獨(dú)立工作，并且對(duì)時(shí)間精度要求低的場(chǎng)合。
• 窗口看門(mén)狗由從APB1時(shí)鐘分頻后得到時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。通過(guò)可配置的時(shí)間窗口 來(lái)檢測(cè)應(yīng)用程序非正常的過(guò)遲或過(guò)早操作。窗口看門(mén)狗最適合那些要求看門(mén)狗在精確計(jì)時(shí)窗口起作用的程序。

stm32獨(dú)立看門(mén)狗和窗口看門(mén)狗的區(qū)別為：時(shí)鐘源不同、中斷不同、使用條件不同。
一、時(shí)鐘源不同

stm32獨(dú)立看門(mén)狗：stm32獨(dú)立看門(mén)狗使用的是內(nèi)部專門(mén)的 40Khz低速時(shí)鐘，不需要使能時(shí)鐘操作。 窗口看門(mén)狗：窗口看門(mén)狗使用的是 PCLK1的時(shí)鐘，使用前需要先使能時(shí)鐘。

二、中斷不同

stm32獨(dú)立看門(mén)狗：stm32獨(dú)立看門(mén)狗沒(méi)有中斷，超時(shí)直接位。 窗口看門(mén)狗：窗口看門(mén)狗可以在中斷中做位前的函數(shù)操作。

三、使用條件不同

stm32獨(dú)立看門(mén)狗：stm32獨(dú)立看門(mén)狗一般用于避免程序跑飛或者死循環(huán)。 窗口看門(mén)狗：窗口看門(mén)狗避免程序不安預(yù)定邏輯執(zhí)行，比如先于理想環(huán)境完成，或者后于極限時(shí)間超時(shí)。

獨(dú)立看門(mén)狗功能描述

• 在鍵值寄存器（IWDG_KR)中寫(xiě)入0xCCCC，開(kāi)始啟用獨(dú)立看門(mén)狗。此時(shí)計(jì)數(shù)器開(kāi)始從其復(fù)位值0xFFF遞減，當(dāng)計(jì)數(shù)器值計(jì)數(shù)到尾值0x000時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)（IWDG_RESET)。
• 無(wú)論何時(shí)，只要在鍵值寄存器IWDG_KR中寫(xiě)入0xAAAA（通常說(shuō)的喂狗）, 自動(dòng)重裝載寄存器IWDG_RLR的值就會(huì)重新加載到計(jì)數(shù)器，從而避免看門(mén)狗復(fù)位。
• 如果程序異常，就無(wú)法正常喂狗，從而系統(tǒng)復(fù)位。
  
• 鍵值寄存器IWDG_KR: 0~15位有效
• 預(yù)分頻寄存器IWDG_PR：0~2位有效。具有寫(xiě)保護(hù)功能，要操作先取消寫(xiě)保護(hù)
• 重裝載寄存器IWDG_RLR：0~11位有效。具有寫(xiě)保護(hù)功能，要操作先取消寫(xiě)保護(hù)。
• 狀態(tài)寄存器IWDG_SR：0~1位有效

看門(mén)狗相關(guān)寄存器：

獨(dú)立看門(mén)狗超時(shí)時(shí)間
溢出時(shí)間計(jì)算：
Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40 （M3)
時(shí)鐘頻率LSI=40K， 一個(gè)看門(mén)狗時(shí)鐘周期就是最短超時(shí)時(shí)間。（Tout的單位是ms）
最長(zhǎng)超時(shí)時(shí)間= (IWDG_RLR寄存器最大值）X看門(mén)狗時(shí)鐘周期

IWDG獨(dú)立看門(mén)狗操作庫(kù)函數(shù)

void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess);//取消寫(xiě)保護(hù)：0x5555使能 void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler);//設(shè)置預(yù)分頻系數(shù)：寫(xiě)PR void IWDG_SetReload(uint16_t Reload);//設(shè)置重裝載值：寫(xiě)RLR void IWDG_ReloadCounter(void);//喂狗：寫(xiě)0xAAAA到KR void IWDG_Enable(void);//使能看門(mén)狗：寫(xiě)0xCCCC到KR FlagStatus IWDG_GetFlagStatus(uint16_t IWDG_FLAG);//狀態(tài)：重裝載/預(yù)分頻 更新

獨(dú)立看門(mén)狗操作步驟

• 取消寄存器寫(xiě)保護(hù)：

IWDG_WriteAccessCmd();

• 設(shè)置獨(dú)立看門(mén)狗的預(yù)分頻系數(shù)，確定時(shí)鐘:

IWDG_SetPrescaler();

• 設(shè)置看門(mén)狗重裝載值，確定溢出時(shí)間:

IWDG_SetReload();

• 使能看門(mén)狗

IWDG_Enable();

• 應(yīng)用程序喂狗:

IWDG_ReloadCounter();

• 溢出時(shí)間計(jì)算：

Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40 （M3)

main.c中的代碼：

#include "led.h" #include "delay.h" #include "key.h" #include "sys.h" #include "IWDG.h"int main(void){vu8 key=0; delay_init(); //延時(shí)函數(shù)初始化 LED_Init(); //LED端口初始化KEY_Init(); //初始化與按鍵連接的硬件接口delay_ms(200); LED0=0; //先點(diǎn)亮紅燈IWDG_Init(4,625);//最大溢出時(shí)間是一秒，就是在沒(méi)有喂狗的情況下系統(tǒng)間隔1秒復(fù)位while(1){if(KEY_Scan(0)==WKUP_PRES){IWDG_ReloadCounter();}} }

IWDG.h中的代碼：

#include "IWDG.h"void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr) {IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);//取消寄存器寫(xiě)保護(hù)IWDG_SetPrescaler(prer);//設(shè)置預(yù)分頻系數(shù),確定時(shí)鐘IWDG_SetReload(rlr);//設(shè)置看門(mén)狗重裝載值，確定溢出時(shí)間IWDG_ReloadCounter();//從重裝載值開(kāi)始計(jì)數(shù)，應(yīng)用程序喂狗（就是加載計(jì)數(shù)器，將rlr的值加載到計(jì)數(shù)器），向 IWDG_KR 寫(xiě)入 0XAAAA，通過(guò)這句，將使 STM32 重新加載 IWDG_RLR 的值到看門(mén)狗計(jì)數(shù)器里面。即實(shí)現(xiàn)獨(dú)立看門(mén)狗的喂狗操作。IWDG_Enable();//使能看門(mén)狗，向 IWDG_KR 寫(xiě)入 0XCCCC，通過(guò)這句，來(lái)啟動(dòng) STM32 的看門(mén)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(kāi) IWDG，否則問(wèn)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(kāi)它，免得麻煩。 }

以上代碼運(yùn)行結(jié)果是：在沒(méi)有按KER_UP的情況下（沒(méi)有喂狗）LED亮2秒滅一秒閃爍，如果在一秒內(nèi)按KEY_UP按鍵的次數(shù)大于等于一（在系統(tǒng)復(fù)位之前喂狗，也就是計(jì)數(shù)器倒計(jì)時(shí)到0之前）則LED常亮

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的独立看门狗实验的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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