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[STM32H5] 【STM32 Nucleo-64测评】3 使用GPIO外部中断测试独立看门狗

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 楼主| 尹小舟 发表于 2024-8-9 20:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
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NUC, IO, GPIO, STM, ST, ADC, AD
本帖最后由 尹小舟 于 2024-8-9 20:46 编辑

STM32H5独立看门狗 介绍
    独立看门狗（Independent Watchdog, IWDG）是微控制器（MCU）中一种重要的安全机制，用于监控系统的运行状态，   防止程序因意外情况（如死循环、程序跑飞等）而陷入无限执行状态，  从而无法响应外部事件或进行必要的系统重启。
    IWDG 本质上是一个定时器，但其设计目的和功能与普通的定时器有所不同。
    该定时器是一个 12 位的递减计数器，
计数器从预设的初始值开始递减，直到减到0。这个初始值通常可以配置，以决定看门狗的超时时间。
    在计数器值减到0之前，通过软件或硬件的方式重置计数器的值，这个操作被称为“喂狗”。喂狗操作可以阻止复位信号的产生，并允许系统继续运行。
    当计数器的值减到0时，如果此时没有通过“喂狗”操作重置计数器，则看门狗会输出一个复位信号，使系统复位。这是看门狗防止系统死锁的主要手段。或产生一个中断信号，进入看门狗中断。
    看门狗功能由VDD电压域供电，即使在其他一些系统模块（如CPU）进入低功耗模式（如停止模式或待机模式）时，看门狗仍然可以正常工作，持续监控系统状态


使用场景：
  • 防止软件死循环：如果程序因某种原因陷入死循环，看门狗可以在一定时间后复位系统，从而避免系统长时间无法响应。
  • 硬件故障检测：在某些情况下，看门狗也可以用于检测硬件故障，如时钟源故障，导致系统无法正常运行。
  • 系统监控：在需要高可靠性的系统中，看门狗可以作为系统健康状态的一个监控指标。

注意事项：
  • 合理设置超时时间：超时时间设置过短可能导致系统频繁复位，影响正常操作；设置过长则可能无法及时响应系统异常。
  • 确保喂狗操作：在系统正常运行时，必须确保在计数器减到0之前进行喂狗操作，以避免不必要的系统复位。
  • 考虑低功耗影响：在低功耗模式下，需要特别注意看门狗的工作状态及其对系统功耗的影响。
IWDG框图
4704466b5ce862cdc4.png


API介绍

IWDG 句柄

typedef struct
{
IWDG_TypeDef *Instance; /* IWDG 寄存器基地址 */
IWDG_InitTypeDef Init; /* IWDG 初始化参数 */
}IWDG_HandleTypeDef;
1）Instance：指向 IWDG 寄存器基地址。
2）Init：IWDG 初始化结构体，用于配置计数器的相关参数。


IWDG_InitTypeDef 结构体
typedef struct
{
uint32_t Prescaler; /* 预分频系数 */
uint32_t Reload; /* 重装载值 */
uint32_t Window; /* 窗口值 */
uint32_t EWI; /* IWDG 早期唤醒中是否唤醒以及比较器的值，设置为 0 表示关闭 EWI */
} IWDG_InitTypeDef;
1）Prescaler：预分频系数，IWDG_PRESCALER_4 到 IWDG_PRESCALER_256。
2）Reload：重装载值，范围：0 到 0x0FFF。
3）Window：窗口值。
4）EWI：比较器的值。

HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Init(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg)
初始化独立看门狗，用于把重装载寄存器的值重载到计数器中，防止 IWDG 复位。


HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Refresh(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg)
喂狗函数


程序代码

外部中断初始化
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  1. 

  2. BSP_PB_Init(BUTTON_USER, BUTTON_MODE_EXTI);
独立看门狗初始化
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  1. static void MX_IWDG_Init(void)
    

  2. {
    

  3.   /* USER CODE END IWDG_Init 1 */
    

  4.   hiwdg.Instance = IWDG;
    

  5.   hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_32;
    

  6.   hiwdg.Init.Window = IWDG_WINDOW_DISABLE;
    

  7.   hiwdg.Init.Reload = 500;
    

  8.   hiwdg.Init.EWI = 0;
    

  9.   if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK)
    

  10.   {
    

  11.     Error_Handler();
    

  12.   }
    

  13. }

main函数
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  1. /**
    

  2.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  The application entry point.
    

  3.   * @retval int
    

  4.   */
    

  5. int main(void)
    

  6. {
    


  7. 

  8.   /* USER CODE BEGIN 1 */
    


  9. 

  10.   /* USER CODE END 1 */
    


  11. 

  12.   /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
    


  13. 

  14.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    

  15.   HAL_Init();
    


  16. 

  17.   /* USER CODE BEGIN Init */
    


  18. 

  19.   /* USER CODE END Init */
    


  20. 

  21.   /* Configure the system clock */
    

  22.   SystemClock_Config();
    


  23. 

  24.   /* USER CODE BEGIN SysInit */
    


  25. 

  26.   /* USER CODE END SysInit */
    


  27. 

  28.   /* Initialize all configured peripherals */
    

  29.   MX_GPIO_Init();
    

  30.   MX_ICACHE_Init();
    

  31.         MX_IWDG_Init();
    

  32.   /* USER CODE BEGIN 2 */
    


  33. 

  34.   /* USER CODE END 2 */
    


  35. 

  36.   /* Initialize leds */
    

  37.   BSP_LED_Init(LED_GREEN);
    


  38. 

  39.   /* Initialize USER push-button, will be used to trigger an interrupt each time it's pressed.*/
    

  40.   BSP_PB_Init(BUTTON_USER, BUTTON_MODE_EXTI);
    


  41. 

  42.   /* Initialize COM1 port (115200, 8 bits (7-bit data + 1 stop bit), no parity */
    

  43.   BspCOMInit.BaudRate   = 115200;
    

  44.   BspCOMInit.WordLength = COM_WORDLENGTH_8B;
    

  45.   BspCOMInit.StopBits   = COM_STOPBITS_1;
    

  46.   BspCOMInit.Parity     = COM_PARITY_NONE;
    

  47.   BspCOMInit.HwFlowCtl  = COM_HWCONTROL_NONE;
    

  48.   if (BSP_COM_Init(COM1, &BspCOMInit) != BSP_ERROR_NONE)
    

  49.   {
    

  50.     Error_Handler();
    

  51.   }
    


  52. 

  53.   /* USER CODE BEGIN BSP */
    


  54. 

  55.   /* -- Sample board code to send message over COM1 port ---- */
    

  56.   printf("Welcome to STM32 world !\n");
    


  57. 

  58.   /* Switch on leds */
    

  59.   BSP_LED_On(LED_GREEN);
    

  60.         
    

  61.         led_gpio_init();
    

  62.   sw_gpio_init();
    

  63.   /* USER CODE END BSP */
    


  64. 

  65.   /* Infinite loop */
    

  66.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    

  67.   while (1)
    

  68.   {
    

  69.     /* -- Sample board code for User push-button in interrupt mode ---- */
    

  70.     if (BspButtonState == BUTTON_PRESSED)
    

  71.     {
    

  72.       /* Update button state */
    

  73.       BspButtonState = BUTTON_RELEASED;
    

  74.       /* -- Sample board code to toggle leds ---- */
    

  75.       BSP_LED_Toggle(LED_GREEN);
    

  76.                         if(HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg) != HAL_OK)
    

  77.                         {
    

  78.                                 /* Refresh Error */
    

  79.                                 Error_Handler();
    

  80.                         }
    

  81.       /* ..... Perform your action ..... */
    


  82. 

  83.     }
    

  84.     /* USER CODE END WHILE */
    


  85. 

  86.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    

  87.   }
    

  88.   /* USER CODE END 3 */
    

  89. }


实验现象
不按按键触发中断的话就会复位打印
8013566b60f50a66ea.png
















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亚瑟 发表于 2024-8-14 09:48 来自手机 | 显示全部楼层
能不能用定时器代替看门狗啊？
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Undshing 发表于 2024-8-14 09:54 来自手机 | 显示全部楼层
亚瑟 发表于 2024-8-14 09:48
能不能用定时器代替看门狗啊？

软件卡死了定时器也不能正常工作了吧
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 楼主| 尹小舟 发表于 2024-8-14 14:53 | 显示全部楼层
亚瑟 发表于 2024-8-14 09:48
能不能用定时器代替看门狗啊？

不能哦，开门狗有独特的设计
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狄克爱老虎油 发表于 2024-8-17 23:43 来自手机 | 显示全部楼层
有专门的看门狗芯片吧
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grfqq325 发表于 2024-8-28 12:03 | 显示全部楼层
如果程序因某种原因陷入死循环，IWDG可以在超时时自动复位系统，从而避免系统长时间无法响应。
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