stm32(独立看门狗和窗口看门狗)

独立看门狗介绍

什么是看门狗?

在由单片机构成的微型计算机系统中,由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰,造 成程序的跑飞,而陷入死循环,程序的正常运行被打断,由单片机控制的系统无法继续工作,会 造成整个系统的陷入停滞状态,发生不可预料的后果,所以出于对单片机运行状态进行实时监测 的考虑,便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的模块或者芯片,俗称“看门狗” (watchdog)

独立看门狗工作在主程序之外,能够完全独立工作,它的时钟是专用的低速时钟(LSI),由 VDD 电压供电, 在停止模式和待机模式下仍能工作。

独立看门狗本质

本质是一个 12 位的递减计数器,当计数器的值从某个值一直减到0的时候,系统就会产生一个复 位信号,即 IWDG_RESET 。 如果在计数没减到0之前,刷新了计数器的值的话,那么就不会产生复位信号,这个动作就是我们 经常说的喂狗。

 独立看门狗时钟

独立看门狗的时钟由独立的RC振荡器LSI提供,即使主时钟发生故障它仍然有效,非常独立。启用 IWDG后,LSI时钟会自动开启。LSI时钟频率并不精确,F1用40kHz。 LSI经过一个8位的预分频器得到计数器时钟。 

 分频系数算法:

 

prer是IWDG_PR 的值。

重装载寄存器

重装载寄存器是一个12位的寄存器,用于存放重装载值,低12位有效,即最大值为4096,这个值 的大小决定着独立看门狗的溢出时间

键寄存器

键寄存器IWDG_KR可以说是独立看门狗的一个控制寄存器,主要有三种控制方式,往这个寄存器 写入下面三个不同的值有不同的效果。

 

 独立看门狗实验

需求: 开启独立看门狗,溢出时间为1秒,使用按键1进行喂狗。

溢出时间计算: PSC=64,RLR=625

#include <string.h>
main函数:
HAL_UART_Transmit(&huart1, "程序启动。。\n", strlen("程序启动。。\n"), 100);
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET)
HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);
HAL_Delay(50);
}

窗口看门狗介绍

什么是窗口看门狗?

窗口看门狗用于监测单片机程序运行时效是否精准,主要检测软件异常,一般用于需要精准检测 程序运行时间的场合。

窗口看门狗的本质是一个能产生系统复位信号和提前唤醒中断的6位计数器。

产生复位条件:

  • 当递减计数器值从 0x40 减到 0x3F 时复位(即T6位跳变到0)
  • 计数器的值大于 W[6:0] 值时喂狗会复位。

产生中断条件:

  • 当递减计数器等于 0x40 时可产生提前唤醒中断 (EWI)。

在窗口期内重装载计数器的值,防止复位,也就是所谓的喂狗。

 

 控制寄存器

 

配置寄存器

 

状态寄存器 

超时时间计算 

  • Tout是WWDG超时时间(没喂狗)
  • Fwwdg是WWDG的时钟源频率(最大36M)
  • 4096是WWDG固定的预分频系数
  • 2^WDGTB是WWDG_CFR寄存器设置的预分频系数值
  • T[5:0]是WWDG计数器低6位,最多63 

窗口看门狗实验 

需求: 开启窗口看门狗,计数器值设置为 0X7F ,窗口值设置为 0X5F ,预分频系数为 8 。程序启动时点 亮 LED1 ,300ms 后熄灭。在提前唤醒中断服务函数进行喂狗,同时翻转 LED2 状态。

WWDG配置

编程实现

void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
{
    HAL_WWDG_Refresh(hwwdg);
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_9);
}
main函数
MX_GPIO_Init();
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(300);
MX_WWDG_Init();
while (1)
{
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(40);
}

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