HAL库开发：独立看门狗、窗口看门狗
看门狗（watch dog）是一个定时器，可以设置一个定时时间，计时到时会把MCU复位，所以MCU必须要在定时时间到之前将计数值重置（这个动作通常称为喂狗）。在嵌入式系统中加入看门狗，可以监测MCU是否还在正常运行，如果软件跑进死循环、或者出现其他错误，导致不能及时重置看门狗计时器，则时间一到MCU就会被复位，重新回到初始状态，以此跳出错误状态。Stm32内部带有独立看门狗、窗口看门狗。独立看门狗使用时，只要喂狗时间不大于设定的时间就可以，是最常用的看门狗用法；而窗口看门狗，需要喂狗时间在一个上下限范围内，才能重置看门狗计时器。下面我们就分别学习一下这两种看门狗的使用。1）stm32的独立看门狗（IWDG）我们在之前的串口中断工程上修改，以便于打印数值查看。使用cubemx打开串口中断的工程，然后另存为IWDG工程，打开独立看门狗，并设置分频系数和重载计数值：https://api.fanyedu.com/uploads/image/34/8fd88babe4905cf424cb81d7945415.jpg
然后，切换到clock configuration页面，可以看到IWDG的时钟来自于内部的低速RC振荡器，频率是40kHz：https://api.fanyedu.com/uploads/image/ca/47a399aa7df4315fc91e2c72c48581.jpg
结合设置的分频系数和重载计数值，我们可以计算出看门狗的定时时间：64*1000/40kHz = 1.6s
生成keil工程文件，打开，我们可以看到main函数中已经有初始化IWDG的代码，MX_IWDG_Init()这个函数设置了我们的分频和计数值，并启动了看门狗。在使用时，我们在主循环中，需要在每1.6s之内喂一次狗（调用一次HAL_IWDG_Refresh()函数）。如下图所示，代码中是每1s喂一次狗，右边的运行结果可以看出，程序一直在正常运行，没有被复位：https://api.fanyedu.com/uploads/image/ea/d48fa3f7df0d9cbd6435f5ad17cf6e.jpg
而如果我们改变延时的参数，变成每2s喂狗一次，则可以看到，程序会被复位：https://api.fanyedu.com/uploads/image/80/507966643c159c28b3e9e36e28b5a8.jpg
2）stm32的窗口看门狗（WWDG）仍然在之前的串口中断工程上修改，以便于打印数值查看。使用cubemx打开串口中断的工程，然后另存为WWDG工程，打开窗口看门狗，并设置分频系数、窗口值、计数值，并使能早期唤醒中断：https://api.fanyedu.com/uploads/image/98/00d718693c10e5b0cf560c7065e0a0.jpg这几个参数的含义解释一下：分频系数比较好理解，WWDG的主时钟是PCLK1（APB1的时钟），这里设置为8，则分频为PCLK1/4096/8；窗口看门狗的计时器是减法计数，从设置的WWDG free-running downcounter value向下计数，如果不喂狗，计到0x3F时，会复位MCU；因此WWDG free-running downcounter value设置的值必须大于0x3F；而其最大值不能超过0x7F，图中设置的就是最大值0x7F；WWDG window value的值必须在0x3F和WWDG free-running downcounter value之间，图中设置的值时0x70，表示WWDG计时器从0x7F向下递减时，要减到0x70之下后，才能有效喂狗（即喂狗的窗口区间在0x3F ~ WWDG window value之间）。
使能早期唤醒中断，并开启中断，这里使用中断主要是为了方便指示出是否已到窗口时间内：https://api.fanyedu.com/uploads/image/78/6a20a6f0cefc7426cef61156054afd.jpg
然后，到clock configuration页面下，可以看到PCLK1的频率为36M：https://api.fanyedu.com/uploads/image/6b/5884ec6ce78ee07e0eef6bdab957c4.jpg
依据以上信息，可以计算出喂狗的窗口：PCLK1/8/4096 = 1099Hz；（0x7F-0x3F）/ 1099 = 58ms；（0x7F-0x70）/1099 = 14ms；所以，喂狗的窗口时间约为14ms~58ms。
生成keil工程，打开后，在wwdg.c中添加早期窗口看门狗中断回调函数，只是置一个标志位：https://api.fanyedu.com/uploads/image/a2/0b373c7b561ac167a3c4cf07e7f858.jpg
在主循环中，检测标志位，如果有，则说明已经到窗口时间，需要尽快喂狗；程序代码和运行结果如下图：https://api.fanyedu.com/uploads/image/9a/b8396d7998f23e0d9ddff6660a9f2c.jpg可以看到，喂狗的操作起到了作用，程序没有被复位。
3）关于看门狗使用的几个要点在实际工程应用中，使用看门狗要注意几个要点，否则可能发挥不了它的作用：a）喂狗的操作，必须要在主循环里，而不能放在定时器中断里！这是很多初学者容易犯的错误！因为，如果出现了主循环跑飞或者陷入某个死循环，定时器中断可能还在正常运行，定期进入中断喂狗，则看门狗不能复位系统，起不到监测系统正常运行的作用；b）如果是多任务系统，比如使用了实时操作系统，有多个任务在运行，使用看门狗时，需要依据任务功能来设置喂狗规则：在一定时间内必定会运行的一组任务，需要每个任务都执行到之后才喂狗一次，保证所有任务都被监测；可能会被阻塞、或者间隔时间很长（超过看门狗计时时间）运行一次的任务，则不能与喂狗操作相关联，避免正常运行时被意外复位。
独立看门狗由内部低速时钟（LSI，32kHz）驱动，独立于主时钟，即使主时钟失效仍能工作
独立看门狗使用12位递减计数器，从重载值开始递减，溢出后触发系统复位
独立看门狗仅支持复位功能，无中断机制
独立看门狗的初始化代码：
IWDG_HandleTypeDef hiwdg;
hiwdg.Instance = IWDG;
hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_32; // 预分频系数
hiwdg.Init.Reload = 4095; // 重载值
HAL_IWDG_Init(&hiwdg);
LSI频率存在±20%误差，超时时间可能不精确，仅适用于对时间精度要求低的场景
窗口看门狗的时钟源由APB1时钟（如36MHz）分频得到，时间精度更高
窗口看门狗是在复位前触发中断，可执行紧急处理
窗口看门狗的窗口范围：计数器值必须在 Window 和 0x3F（固定下限）之间喂狗，否则触发复位
IWDG的超时时间可能受温度影响，需预留足够余量
窗口看门狗计数器值必须在 Window 和 0x3F 之间喂狗，否则触发复位
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