基于STM32F407ZGT6—

独立看门狗

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。 LSI 的频率一般在30~60KHZ 之间，根据温度和工作场合会有一定的漂移，所以独立看门狗的定时时间并不一定非常精确，只适用于对时间精度要求比较低的场合。（需要注意独立看门狗的时钟并不是准确的 32Khz，而是在 15~47Khz之间的一个可变化的时钟）

1.计数器时钟

递减计数器的时钟由LSI 经过一个8 位的预分频器得到，我们可以操作预分频器寄存器 IWDG_PR 来设置分频因子，分频因子可以是：[4,8,16,32,64,128,256]

计数器时钟CK_CNT= 40/ 4*2^PRV，一个计数时钟到来，计数器就减一。

（置位110和111都是256分频）

2.重装载计数器

重装载寄存器是一个12 位的寄存器，里面装着要刷新到计数器的值，这个值的大小决定着独立看门狗的溢出时间。超时时间Tout = (4*2^prv) / 40 * rlv (s) ，prv 是预分频器寄存器的值，rlv 是重装载寄存器的值。

3.键寄存器IWDG_KR

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。

4.独立看门狗代码

#include "iwdg.h"

/*
	1.取消写保护 IWDG_WriteAccessCmd   0x5555
	2.对LSI时钟分频，32分频  32khz/32=1khz  计一个数：1/1khz = 1ms
		IWDG_SetPrescaler
	3.设置看门狗溢出时间：重装载寄存器值
		IWDG_SetReload
	4.填充自动重装载值
		IWDG_ReloadCounter
	5.使能看门狗
		IWDG_Enable
	6.在程序中定时喂狗
		按键喂狗：判断按键按下后调用IWDG_ReloadCounter
*/
void IWDG_Init_Config(void)
{
	//取消写保护
	
	IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
	
	//设置分频系统
	IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_32); 
	//32分频  32khz/32=1khz  倒数一个数：1/1khz = 1/1000hz =0.001s = 1ms
	
	//设置重装载值
	IWDG_SetReload(2000-1);  //数2000个数，用时2s
	IWDG_ReloadCounter();
	
	//启动
	IWDG_Enable();

}

#include "stm32f4xx.h"
#include "uart.h"
#include "led.h"
#include "stdio.h"
#include "timer.h"
#include "pwm.h"
#include "delay.h"
#include "iwdg.h"
int main(void)
{
		//2号分组：2bit给抢占  2bit给响应   0-3  0-3 
		NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 

		key_init();	
		LED0_init();
		GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9); //如果复位，则灯亮

		SysTick_Init(); //系统延时
		//f = 84Mhz/ (83+1)  / (999+1)  = 1Khz
		//pwm频率 = 时钟频率/（分频值+1）/（自动重装载值+1）
		tim13_pwm_led0(84, 3816);
		IWDG_Init_Config();

        delay_ms(30);
		WWDG_SetCounter(0x7f);//窗口看门狗的上限最大值是0x7F，也就是最大值是127，我们自己设置上限，取值在64-127之间，64是0x40，是寄存器内部设置的
		//改变灯的状态
		GPIO_ToggleBits(GPIOF,GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10);
				
    }

窗口看门狗

窗口看门狗跟独立看门狗一样，也是一个递减计数器不断的往下递减计数，当减到一个固定值0X40 时还不喂狗的话，产生复位，这个值叫窗口的下限，是固定的值，不能改变。

这是跟独立看门狗类似的地方，不同的地方是窗口看门狗的计数器的值在减到某一个数之前喂狗的话也会产生复位，这个值叫窗口的上限，上限值由用户独立设置。窗口看门狗计数器的值必须在上窗口和下窗口之间才可以喂狗，这就是窗口看门狗中窗口两个字的含义。

T[6:0]就是 WWDG_CR的低七位， W[6:0]即是 WWDG-->CFR的低七位。 T[6:0]就是窗口看门狗的计数器，而 W[6:0]则是窗口看门狗的上窗口，下窗口值是固定的（ 0X40）。

当窗口看门狗的计数器在上窗口值之外被刷新，或者低于下窗口值都会产生复位。上窗口值 W[6: 0] 是由用户自己设定的，根据实际要求来设计窗口值，但是一定要确保窗口值大于 0X40，否则窗口就不存在了

窗口看门狗时钟来自PCLK1，PCLK1 最大是42M，由RCC 时钟控制器开启。

计数器时钟由CK 计时器时钟经过预分频器分频得到，分频系数由配置寄存器CFR 的WDGTB[1:0] 配置。其中CK 计时器时钟=PCLK1/4096，除以4096 是手册规定的，手册没有解释为什么（个人猜测还是为了降频）。所以计数器的时钟CNT_CK=PCLK1/4096/(2^WDGTB)，这就可以算出计数器减一个数的时间T= 1/CNT_CK = 4096 * (2^WDGTB) / PCLK1。

窗口看门狗的计数器是一个递减计数器，共有7 位，其值存在控制寄存器CR 的位6:0，即T[6:0]，当7 个位全部为1 时是0X7F，这个是最大值，当递减到T6 位变成0 时，即从0X40 变为0X3F 时候，会产生看门狗复位。这个值0X40 是看门狗能够递减到的最小值，所以计数器的值只能是： 0X40~0X7F 之间。（64~127）

当递减计数器递减到0X40 的时候，还不会马上产生复位（再减一次就复位），如果使能了提前唤醒中断：CFR 位9 EWI 置1，则产生提前唤醒中断，如果真进入了这个中断的话，就说明程序肯定是出问题了，那么在中断服务程序里面我们就需要做最重要的工作，比如保存重要数据，或者报警等，这个中断我们也叫它死前中断。

窗口看门狗必须在计数器的值在一个范围内才可以喂狗，其中下窗口的值是固定的 0X40，上窗口的值可以改变，具体的由配置寄存器CFR 的位6:0 W[6:0] 设置。其值必须大于 0X40，如果小于或者等于0X40 就是失去了窗口的价值，而且也不能大于计数器的值，所以必须得小于0X7F。

那窗口值具体要设置成多大？这个得根据我们需要监控的程序的运行时间来决定。如果我们要监控的程序段A 运行的时间为Ta，当执行完这段程序之后就要进行喂狗，如果在窗口时间内没有喂狗的话，那程序就肯定是出问题了。一般计数器的值TR 设置成最大0X7F，窗口值为WR，计数器减一个数的时间为T，那么时间：(TR-WR)*T 应该稍微小于Ta 即可，这样就能做到刚执行完程序段A 之后喂狗，起到监控的作用，这样也就可以算出WR 的值是多少。

计数器初始值： WWDG在启动时，计数器的初始值被设定为窗口上限值。
计数值递减：计数器的数值递减，不断减小。
窗口上限值：窗口上限值是一个阈值，当计数器的值大于窗口上限值时，WWDG可以产生中断。
可产生中断：在窗口期内，当计数器的值大于窗口上限值时，WWDG可以产生中断。这时，系统可以执行一些预定义的中断服务程序。
窗口下限值，产生复位：当计数器的值小于等于窗口下限值时，WWDG将触发复位。窗口下限值是一个临界值，如果计数器的值在窗口期内没有被重载，则会导致复位。
窗口期，可以喂狗：在窗口期内，如果计数器的值大于窗口下限值（0x3F），可以通过喂狗的方式重载计数器的值，防止触发复位。
非窗口期，喂狗则会复位：如果计数器的值小于等于窗口下限值，表示已经超过了窗口期，此时喂狗将无效，WWDG将触发复位。

WWDG（窗口看门狗）的框图如下：

时钟源： PCLK（Peripheral Clock）是来自RCC（Reset and Clock Control）时钟控制器的时钟源。不同型号的STM32芯片，其PCLK的频率可能不同，例如，F103系列是36MHz，F407系列是42MHz，F429系列是45MHz，F767系列是54MHz，H743系列是100MHz，等等。
分频：时钟源通过一个固定的分频系数（4096）进入WDG预分频器（WDGTB）。
递减计数器（CNT）： WDGTB输出的时钟进入看门狗控制寄存器（WWDG_CR），其中T0到T5是一个6位的递减计数器，T6用于判断是否处于窗口期。
看门狗配置寄存器（WWDG_CFR）：该寄存器用于配置WWDG的一些参数，包括窗口上限值W[6:0]和比较器（COM）。
看门狗控制寄存器（WWDG_CR）：包含递减计数器的当前值T0-T5，判断位T6，激活位WDGA等。
比较器：当T0到T5的值大于窗口上限值W[6:0]时，比较器输出为1。
喂狗操作：通过写WWDG_CR寄存器，喂狗操作即将递减计数器的当前值重新加载到W[6:0]，这样可以避免复位。在窗口期内有效，可以通过该操作刷新看门狗计数。
判断是否复位：复位的判断条件包括T6为0和WDGA激活位为1，同时还要判断是否在窗口期内进行了喂狗操作。如果不在窗口期内进行喂狗或者T6为0，则WWDG将触发复位。

总的来说，WWDG的工作框图涉及到时钟源的分频、递减计数器、窗口配置、比较器、喂狗操作，以及复位的判断条件。这些都是为了保证WWDG的正常工作和对程序运行的监测。 WWDG超时时间计算

最大值怎么算出来的？（了解即可）

例如WDGTB=0时，当计数值为0x40时，递减计数器再减一次，就产生复位了，那这减1的时间就等于计数器的周期=1/CNT_CK = 4096 * (2^WDGTB)/PCLK1 = 1/30 * 4096 *2^0 =136.53us，这个就是最短的超时时间。

如果T[5:0] 全部装满为1，即63，当他减到0X40 变成0X3F 时，所需的时间就是最大的超时时间=136.532^6=136.5364=8.74ms。同理，当WDGTB 等于1/2/3 时，代入公式即可。

代码

#include "wwdg.h"
#include "stm32f4xx.h"
/*	
	1.APB1时钟使能
	2.时钟分频 42MHZ
		WWDG_SetPrescaler 
	3.设置窗口值
		WWDG_SetWindowValue
	4.窗口计数器使能
		WWDG_Enable
	5.需要定时喂狗
*/
//   上窗口前时间(127-100)*780us = 21.06ms
//		喂狗时间		(100-64)*780us = 28.08ms
void WWDG_Init_Config(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);

	WWDG_SetPrescaler(WWDG_Prescaler_8);	//4分频， 42Mhz/ 4096 / 8 = 1281hz   计数计一个数时间为780us

	//0x7f - 0x40    127-64
	WWDG_SetWindowValue(100);
	
	WWDG_Enable(0x7f);

}

#include "public.h"

int main(void)
{
	//2号分组：2bit给抢占  2bit给响应   0-3  0-3 
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 
	SysTick_Init();
	KEY_Init();	
	LED_Init();
	GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9); //如果复位，则灯亮
	
	WWDG_Init_Config();
	while(1)
	{
		Delay_ms(30);
		WWDG_SetCounter(0x7f);
		//改变灯的状态
		GPIO_ToggleBits(GPIOF,GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10);
	}	
}

总结

独立看门狗与窗口看门狗区别如下：

（1）独立看门狗没有中断，窗口看门狗有中断。

（2）独立看门狗有硬件、软件之分，窗口看门狗只能软件控制。

（3）独立看门狗只有下限，窗口看门狗又下限和上限。

（4）独立看门狗是12位递减的。窗口看门狗是7位递减的。

（5）独立看门狗是用的内部的大约40kHz RC振荡器，窗口看门狗是用的系统时钟APB1ENR。

（6）独立看门狗Iwdg——独立于系统之外，因为有独立时钟，所以不受系统影响的系统故障探测器。

窗口看门狗wwdg——系统内部的故障探测器，时钟与系统相同。如果系统时钟不走了，这个狗也就失去作用了。主要用于监视软件错误。

（7）独立看门狗没有中断功能，窗口看门狗有中断。

独立看门狗（Independent Watchdog）：适用于需要在预定时间间隔内检测系统运行状态的场景。它独立于系统其他组件工作，定期检查系统的活动状态。如果系统在设定的时间内未喂狗，独立看门狗将触发重启操作。用于检测系统死锁、无限循环等严重故障，并执行相应的恢复措施，确保系统稳定性和可靠性。

窗口看门狗（Windowed Watchdog）：适用于需要在严格的时间窗口内监测系统运行状态的场景。它要求系统在指定的时间窗口内喂狗，而不仅仅是在预定时间间隔内。只有在窗口内喂狗，才能防止看门狗触发重启操作。用于实时系统或对时间敏感的应用，确保系统在严格的时间要求内正常运行，避免因执行时间超出预期而触发看门狗重启。

综合来说，当系统对时间要求较为严格，需要确保在严格的时间窗口内完成特定任务时，通常会选择窗口看门狗。而当需要独立于系统其他组件工作、定期检查系统状态，并在发生严重故障时执行恢复操作时，通常会选择独立看门狗。