STM32标准库——（20）WDG看门狗

news2024/11/17 4:23:07

1.WDG简介

独立看门狗(IWDG)由专用的低速时钟(LSI)驱动，即使主时钟发生故障它也仍然有效。窗口看门狗由从APB1时钟分频后得到的时钟驱动，通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早的操作

2.IWDG框图

  • 它的结构和定时器是非常相似的，只不过是定时器溢出产生中断，而看门狗定时器溢出直接产生复位信号，然后喂狗操作其实也就是重置这个计数器，这是一个递减计数器，减到零之后就复位，那程序正常运行时，为了避免复位，就得在这个计数器减到零之前，及时把记数值加大点，这个操作就是喂狗，如果你程序卡死了，没有及时加大这个记数值，那减到零之后就自动复位了，就是看门狗的工作逻辑。
  • 预分频器之前输入时钟是LSI内部低速时钟，时钟频率为40KHz，之后时钟进入预分频器进行分频，这个预分频器只有8位，所以它最大只能进行256分频，上面这个预分频寄存器，IWDG_PR可以配置分频系数，这个PR和定时器的PSC是一个意思，他们都是Prescaler的缩写，可能不是一个人设计的，所以这手册里很多缩写都不太一样，不过大家要知道他们其实是一个意思，后面经过预分配器分频之后，时钟驱动递减计数器，每来一个时钟自减一个数，另外这个计数器是12位的，所以最大值是2^12-1=4095，然后当自减到0之后，产生IEDG复位，正常运行时，为了避免复位，我们可以提前在重装寄存器写个值，IWDG_RLR和定时器的ARR是一样的，RLR是reloader，ARR是auto reloader，那当我们预先写好值之后，在运行过程中，我们在这个键寄存器里写个特定数据，控制电路进行喂狗，这时重装值就会复制到当前的计数器中，这样计数器就会回到重装值，重新自减运行了，然后这里有个状态寄存器SR，就是标志电路运行的状态了，其实这个SR里没什么东西，就只有两个更新同步位，基本不用看，最后上面这些寄存器位于1.8V供电区，下面主要的工作电路都位于VDD供电区，所以这下面写了看门狗功能处于vdd供电区，即在停机和待机模式时仍能正常工作，上节我们也说过，独立开门口也是唤醒待机模式的四个条件之一。

3.IWDG键寄存器

  1. 在键寄存器(IWDG_KR)中写入0xCCCC，开始启用独立看门狗；此时计数器开始从其复位值0xFFF递减计数。当计数器计数到末尾0x000时，会产生一个复位信号(IWDG_RESET)。
  2. 无论何时，只要在键寄存器IWDG_KR中写入0xAAAA， IWDG_RLR中的值就会被重新加载到计数器，从而避免产生看门狗复位 。
  3. IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器具有写保护功能。要修改这两个寄存器的值，必须先向IWDG_KR寄存器中写入0x5555。以不同的值写入这个寄存器将会打乱操作顺序，寄存器将重新被保护。重装载操作(即写入0xAAAA)也会启动写保护功能。状态寄存器指示预分频值和递减计数器是否正在被更新。

4.IWDG超时时间

FLSI是40KHz 则TLSI是0.025ms TIWDG是自己想要设置的值 再通过该值寻找最长时间里面哪个合适 对应的预分频系数写入 通过公式可以计算出RL（重装值）

5.WWDG框图

  • 时钟来源是PCLK1，也就是APB1的时钟，这个时钟默认是36MHz，所以就是36MHz的时钟进来，之后还是先经过一个预分频器进分频，这个和独立看门狗的预分频器，定时器的预分频器都是一个作用，就是灵活的调节后面计数器的时钟频率，同时预分频系数也是计算计数器溢出时间的重要参数，那接着分频之后的时钟驱动这个计数器进行计数，这个计数器和独立看门狗一样，也是一个递减计数器，每来一个时钟自减一次，不过这个计数器比较特殊，从图上来看，这里写了T6到T0，总共是七个位，但下面却写的是六位递减计数器，这是为什么呢，那这其实是因为这个计数器只有T5到T0这六位是有效的就值，最高位T6这里用来当做溢出标志位，第六位等于1时，表示计数器没溢出，T6位等于0时表示计数器溢出，不过对于硬件电路来说，T6位其实也是计数器的一部分，只不过是T6位被单独拎出来，当做标志位了而已。总结一下，就是如果你把T6位看作是计数器的一部分，那要是整个计数器值减到0X40之后移出，而如果你把T6位当成溢出标志位，低6位当做计数器，那就是低6位的计数值减到0之后溢出，这一点尤其要搞清楚。左边的复位（箭头指向复位）信号输出部分，首先这个WDGA是窗口看门狗的激活位，也就是使能，WDGA写入1启用窗口看门狗，使能位作用于这个与门。
  • T6位一旦等于零(小圆圈取反)，就表示计数器溢出，产生复位信号，那在程序正常运行状态下，我们必须始终保证T6位为一，这样才能避免复位，下面这一块实现的功能和独立看门狗基本是一样的，如果不及时喂狗，6位的计数器减到0后就产生复位。

6.WWDG工作特性

7.WWDG超时时间

这里要多乘一个4096，是因为这里PCLK1进来之后，其实是先执行了一个固定的4096分频，这里框图没画出来，实际上是有的，因为36M的频率还是太快了，先来个固定分频给降一降。在这里插入图片描述

FPCLK1是36MHz 则TPCLK1是1/36

8.IWDG和WWDG对比

9.相关API

9.1 独立看门狗

9.1.1 IWDG_WriteAccessCmd
/**
  * @brief  Enables or disables write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers.
  * @param  IWDG_WriteAccess: new state of write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers.
  *   This parameter can be one of the following values:
  *     @arg IWDG_WriteAccess_Enable: Enable write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers
  *     @arg IWDG_WriteAccess_Disable: Disable write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers
  * @retval None
  */
void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess)
功能:
	使能或者失能对寄存器 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的写操作
参数:
	IWDG_WriteAccess：对寄存器 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的写操作的新状态
返回值:
	无
9.1.2 IWDG_SetPrescaler
/**
  * @brief  Sets IWDG Prescaler value.
  * @param  IWDG_Prescaler: specifies the IWDG Prescaler value.
  *   This parameter can be one of the following values:
  *     @arg IWDG_Prescaler_4: IWDG prescaler set to 4
  *     @arg IWDG_Prescaler_8: IWDG prescaler set to 8
  *     @arg IWDG_Prescaler_16: IWDG prescaler set to 16
  *     @arg IWDG_Prescaler_32: IWDG prescaler set to 32
  *     @arg IWDG_Prescaler_64: IWDG prescaler set to 64
  *     @arg IWDG_Prescaler_128: IWDG prescaler set to 128
  *     @arg IWDG_Prescaler_256: IWDG prescaler set to 256
  * @retval None
  */
void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler)
功能:
	设置 IWDG 预分频值
参数:
	IWDG_Prescaler：IWDG 预分频值
返回值:
	无
9.1.3 IWDG_SetReload
/**
  * @brief  Sets IWDG Reload value.
  * @param  Reload: specifies the IWDG Reload value.
  *   This parameter must be a number between 0 and 0x0FFF.
  * @retval None
  */
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload)
功能:
	设置 IWDG 重装载值
参数:
	IWDG_Reload：IWDG 重装载值
返回值:
	无
9.1.4 IWDG_ReloadCounter
/**
  * @brief  Reloads IWDG counter with value defined in the reload register
  *   (write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers disabled).
  * @param  None
  * @retval None
  */
void IWDG_ReloadCounter(void)
功能:
	按照 IWDG 重装载寄存器的值重装载 IWDG 计数器
参数:
	无
返回值:
	无
9.1.5 IWDG_Enable
/**
  * @brief  Enables IWDG (write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers disabled).
  * @param  None
  * @retval None
  */
void IWDG_Enable(void)
功能:
	使能 IWDG
参数:
	无
返回值:
	无
9.1.6 IWDG_GetFlagStatus
/**
  * @brief  Checks whether the specified IWDG flag is set or not.
  * @param  IWDG_FLAG: specifies the flag to check.
  *   This parameter can be one of the following values:
  *     @arg IWDG_FLAG_PVU: Prescaler Value Update on going
  *     @arg IWDG_FLAG_RVU: Reload Value Update on going
  * @retval The new state of IWDG_FLAG (SET or RESET).
  */
FlagStatus IWDG_GetFlagStatus(uint16_t IWDG_FLAG)
功能:
	检查指定的 IWDG 标志位被设置与否
参数:
	IWDG_FLAG：待检查的 I2C 标志位
返回值:
	IWDG_FLAG 的新状态（SET 或者 RESET）
9.1.7 RCC_GetFlagStatus
/**
  * @brief  Checks whether the specified RCC flag is set or not.
  * @param  RCC_FLAG: specifies the flag to check.
  *   
  *   For @b STM32_Connectivity_line_devices, this parameter can be one of the
  *   following values:
  *     @arg RCC_FLAG_HSIRDY: HSI oscillator clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_HSERDY: HSE oscillator clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_PLLRDY: PLL clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_PLL2RDY: PLL2 clock ready      
  *     @arg RCC_FLAG_PLL3RDY: PLL3 clock ready                           
  *     @arg RCC_FLAG_LSERDY: LSE oscillator clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_LSIRDY: LSI oscillator clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_PINRST: Pin reset
  *     @arg RCC_FLAG_PORRST: POR/PDR reset
  *     @arg RCC_FLAG_SFTRST: Software reset
  *     @arg RCC_FLAG_IWDGRST: Independent Watchdog reset
  *     @arg RCC_FLAG_WWDGRST: Window Watchdog reset
  *     @arg RCC_FLAG_LPWRRST: Low Power reset
  * 
  *   For @b other_STM32_devices, this parameter can be one of the following values:        
  *     @arg RCC_FLAG_HSIRDY: HSI oscillator clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_HSERDY: HSE oscillator clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_PLLRDY: PLL clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_LSERDY: LSE oscillator clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_LSIRDY: LSI oscillator clock ready
  *     @arg RCC_FLAG_PINRST: Pin reset
  *     @arg RCC_FLAG_PORRST: POR/PDR reset
  *     @arg RCC_FLAG_SFTRST: Software reset
  *     @arg RCC_FLAG_IWDGRST: Independent Watchdog reset
  *     @arg RCC_FLAG_WWDGRST: Window Watchdog reset
  *     @arg RCC_FLAG_LPWRRST: Low Power reset
  *   
  * @retval The new state of RCC_FLAG (SET or RESET).
  */
FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG)
功能:
	检查指定的 RCC 标志位设置与否
参数:
	RCC_FLAG：待检查的 RCC 标志位
返回值:
	RCC_FLAG 的新状态（SET 或者 RESET）

9.2 窗口看门狗

9.2.1 WWDG_SetPrescaler
/**
  * @brief  Sets the WWDG Prescaler.
  * @param  WWDG_Prescaler: specifies the WWDG Prescaler.
  *   This parameter can be one of the following values:
  *     @arg WWDG_Prescaler_1: WWDG counter clock = (PCLK1/4096)/1
  *     @arg WWDG_Prescaler_2: WWDG counter clock = (PCLK1/4096)/2
  *     @arg WWDG_Prescaler_4: WWDG counter clock = (PCLK1/4096)/4
  *     @arg WWDG_Prescaler_8: WWDG counter clock = (PCLK1/4096)/8
  * @retval None
  */
void WWDG_SetPrescaler(uint32_t WWDG_Prescaler)
功能:
	设置 WWDG 预分频值值
参数:
	WWDG_Prescaler：指定 WWDG 预分频
返回值:
	无
9.2.2 WWDG_SetWindowValue
/**
  * @brief  Sets the WWDG window value.
  * @param  WindowValue: specifies the window value to be compared to the downcounter.
  *   This parameter value must be lower than 0x80.
  * @retval None
  */
void WWDG_SetWindowValue(uint8_t WindowValue)
功能:
	设置 WWDG 窗口值
参数:
	WindowValue r：指定的窗口值。该参数取值必须在 0x40 与 0x7F 之间。
返回值:
	无
9.2.3 WWDG_SetCounter
/**
  * @brief  Sets the WWDG counter value.
  * @param  Counter: specifies the watchdog counter value.
  *   This parameter must be a number between 0x40 and 0x7F.
  * @retval None
  */
void WWDG_SetCounter(uint8_t Counter)
功能:
	设置 WWDG 计数器值
参数:
	Counter：指定看门狗计数器值。该参数取值必须在 0x40 与 0x7F 之间。
返回值:
	无
9.2.4 WWDG_Enable
/**
  * @brief  Enables WWDG and load the counter value.                  
  * @param  Counter: specifies the watchdog counter value.
  *   This parameter must be a number between 0x40 and 0x7F.
  * @retval None
  */
void WWDG_Enable(uint8_t Counter)
功能:
	使能 WWDG 并装入计数器值
参数:
	Counter：指定看门狗计数器值。该参数取值必须在 0x40 与 0x7F 之间。
返回值:
	无
9.2.5 WWDG_GetFlagStatus
/**
  * @brief  Checks whether the Early Wakeup interrupt flag is set or not.
  * @param  None
  * @retval The new state of the Early Wakeup interrupt flag (SET or RESET)
  */
FlagStatus WWDG_GetFlagStatus(void)
功能:
	检查 WWDG 早期唤醒中断标志位被设置与否
参数:
	无
返回值:
	早期唤醒中断标志位的新状态（SET 或者 RESET）
9.2.6 WWDG_ClearFlag
/**
  * @brief  Clears Early Wakeup interrupt flag.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void WWDG_ClearFlag(void)
功能:
	清除早期唤醒中断标志位
参数:
	无
返回值:
	无

10.独立看门狗

10.1 接线图

10.2 相关代码

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h"

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();						//OLED初始化
	Key_Init();							//按键初始化
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "IWDG TEST");
	
	/*判断复位信号来源*/
	if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST) == SET)	//如果是独立看门狗复位
	{
		OLED_ShowString(2, 1, "IWDGRST");			//OLED闪烁IWDGRST字符串
		Delay_ms(500);
		OLED_ShowString(2, 1, "       ");
		Delay_ms(100);
		
		RCC_ClearFlag();							//清除标志位 若不清除标志位 则即使按下复位键 也不会自动清0 则会产生看门狗复位 就算下次是正常的复位键复位 也会判断为看门狗复位
	}
	else											//否则，即为其他复位
	{
		OLED_ShowString(3, 1, "RST");				//OLED闪烁RST字符串
		Delay_ms(500);
		OLED_ShowString(3, 1, "   ");
		Delay_ms(100);
	}
	
	/*IWDG初始化*/
	IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);	//独立看门狗写使能
	IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_16);			//设置预分频为16
	IWDG_SetReload(2499);							//设置重装值为2499，独立看门狗的超时时间为1000ms
	IWDG_ReloadCounter();							//重装计数器，喂狗,这样子之后第一行周期就是1000ms，因为喂完一次狗 计数器会从1000开始自减
	IWDG_Enable();									//独立看门狗使能
	
	while (1)
	{
		Key_GetNum();								//调用阻塞式的按键扫描函数，模拟主循环卡死，即程序不会执行下面代码，则不会喂狗，则会产生独立看门狗复位
		
		IWDG_ReloadCounter();						//重装计数器，喂狗，每800ms喂一次狗
		
		OLED_ShowString(4, 1, "FEED");				//OLED闪烁FEED字符串
		Delay_ms(200);								//喂狗间隔为200+600=800ms
		OLED_ShowString(4, 1, "    ");
		Delay_ms(600);
	}
}

现象：上电之后先喂一次狗 后续计数值为1000 进入循环后每隔800ms喂一次狗 oled屏闪烁FEED字样 若按下复位键复位 则会出现RST字样 若按下独立按键不放 则不会800ms喂一次狗 触发看门狗复位 oled屏出现IDWRST字样

11.窗口看门狗

11.1 接线图

11.2 相关代码

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h"

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();						//OLED初始化
	Key_Init();							//按键初始化
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "WWDG TEST");
	
	/*判断复位信号来源*/
	if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_WWDGRST) == SET)	//如果是窗口看门狗复位
	{
		OLED_ShowString(2, 1, "WWDGRST");			//OLED闪烁WWDGRST字符串
		Delay_ms(500);
		OLED_ShowString(2, 1, "       ");
		Delay_ms(100);
		
		RCC_ClearFlag();							//清除标志位
	}
	else											//否则，即为其他复位
	{
		OLED_ShowString(3, 1, "RST");				//OLED闪烁RST字符串
		Delay_ms(500);
		OLED_ShowString(3, 1, "   ");
		Delay_ms(100);
	}
	
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);	//开启WWDG的时钟
	
	/*WWDG初始化*/
	WWDG_SetPrescaler(WWDG_Prescaler_8);			//设置预分频为8
	WWDG_SetWindowValue(0x40 | 21);					//设置窗口值，窗口时间为30ms,|0x40（0100 0000）是让T6位置1 才能参与与门打开复位
	WWDG_Enable(0x40 | 54);							//使能并第一次喂狗，超时时间为50ms，|0x40（0100 0000）是让T6位置1 才能参与与门打开复位
	
	while (1)
	{
		Key_GetNum();								//调用阻塞式的按键扫描函数，模拟主循环卡死
		
//      WWDG_SetCounter(0x40 | 54);					//重装计数器，喂狗
//不放在这里而放在delay函数后面的原因是：上面定义30-50ms内不会触发喂狗 若在这里喂狗 则时间可能在30ms之前 会触发看门狗复位 所以需要在闪烁字符串后喂狗 则在30-50之间
		OLED_ShowString(4, 1, "FEED");				//OLED闪烁FEED字符串
		Delay_ms(20);								//喂狗间隔为20+20=40ms
		OLED_ShowString(4, 1, "    ");
		Delay_ms(20);
		
		WWDG_SetCounter(0x40 | 54);					//重装计数器，喂狗
	}
}

现象：接上电源后喂狗一次 设置窗口时间和超时时间分别是30ms和50ms 在此范围内不发生看门狗复位 在此范围外则发生看门狗复位 函数进入主循环 若按键没按下则OLED显示FEED字样不断闪烁 后面喂狗一次则在30-50之间 不会产生看门狗复位 按下按键 程序阻塞无法执行下面延时 则相当于超时喂狗 会产生看门狗复位 若要观察过快喂狗现象 则可以将一个Delay注释掉 让另一个Delay的值小于或等于30 则每次喂狗在30ms之前 会产生看门狗复位

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【C++】什么是类与对象?

【C++】什么是类与对象?

&#x1f984;个人主页:修修修也 &#x1f38f;所属专栏:C ⚙️操作环境:Visual Studio 2022 面向对象概述 面向对象是一种符合人类思维习惯的编程思想。现实生活中存在各种形态不同的事物,这些事物之间存在着各种各样的联系。在程序中使用对象来映射现实中的事物,使用对象的关…
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基于SpringBoot+Vue+ElementUI+Mybatis前后端分离管理系统超详细教程（四）——前后端数据交互

基于SpringBoot+Vue+ElementUI+Mybatis前后端分离管理系统超详细教程（四）——前后端数据交互

经过前面几个章节的学习我们掌握了&#xff1a; 1、如何使用Vue快速搭建前端工程化项目&#xff0c;并结合elementUI优化了界面&#xff1b; 基于SpringBootVueElementUIMybatis前后端分离管理系统超详细教程&#xff08;一&#xff09; 基于SpringBootVueElementUIMybatis前后…
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软件测试入门

软件测试入门

文章目录 一、入门1. 软件2. 软件基本组成3. 软件产生过程4. 软件测试5. 软件测试目的&#x1f3c6; 小结 二、测试主流技能1. 功能测试2. 自动化测试3. 接口测试4. 性能测试&#x1f3c6; 小结 三、测试分类1. 按测试阶段划分2. 按代码可见度划分&#x1f3c6; 小结 三、质量模…
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信息系统项目管理师003：信息化（1信息化发展—1.1信息与信息化—1.1.3 信息化）

信息系统项目管理师003：信息化（1信息化发展—1.1信息与信息化—1.1.3 信息化）

文章目录 1.1.3 信息化1.信息化内涵2.信息化体系3.信息化趋势 要点总结 1.1.3 信息化 信息化是一个过程&#xff0c;与工业化、现代化一样&#xff0c;是一个动态变化的过程。信息化是指培养、发展以计算机为主的智能化工具为代表的新生产力&#xff0c;并使之造福于社会的历史…
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通过sqoop把hive数据到mysql，脚本提示成功，mysql对应的表中没有数

通过sqoop把hive数据到mysql，脚本提示成功，mysql对应的表中没有数

1、脚本执行日志显示脚本执行成功&#xff0c;读写数量不为0 2、手动往Mysql对应表中写入数据十几秒后被自动删除了 问题原因&#xff1a; 建表时引擎用错了&#xff0c;如下图所示 正常情况下应该用InnoDB
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7-4 哲哲打游戏(Python)

7-4 哲哲打游戏(Python)

哲哲是一位硬核游戏玩家。最近一款名叫《达诺达诺》的新游戏刚刚上市&#xff0c;哲哲自然要快速攻略游戏&#xff0c;守护硬核游戏玩家的一切&#xff01; 为简化模型&#xff0c;我们不妨假设游戏有 N 个剧情点&#xff0c;通过游戏里不同的操作或选择可以从某个剧情点去往另…
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偶极子和环形天线的辐射机理仿真分析

偶极子和环形天线的辐射机理仿真分析

目录 0 引言 1 偶极子天线的辐射因素分析 1.1 偶极子天线模型设计 1.2 谐振点的出现规律 1.3 天线尺寸对辐射的影响 1.4 天线角度对辐射的影响
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浅显易懂：WinForms、WPF和Electron的区别和优缺点

浅显易懂：WinForms、WPF和Electron的区别和优缺点

在开发桌面应用的时候&#xff0c;WinForms、WPF和Electron是绕不过去的三个技术栈&#xff0c;本文就详细据介绍了三者的区别和优缺点&#xff0c;帮助老铁们做个抉择。 一、winform wpf Electron 三者区别 WinForms、WPF和Electron是三种不同的框架和技术&#xff0c;用于开…
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