stm32(独立看门狗和窗口看门狗)

news2024/11/29 8:43:30

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);
}