STM32之独立看门狗与窗口看门狗总结

2万 · 2021-10-12 23:48

STM32 的独立看门狗由内部专门的 40Khz 低速时钟驱动，即使主时钟发生故障，它也仍然有效。
看门狗的原理：单片机系统在外界的干扰下会出现程序跑飞的现象导致出现死循环，看门狗电路就是为了避免这种情况的发生。看门狗的作用就是在一定时间内（通过定时计数器实现）没有接收喂狗信号（表示 MCU 已经挂了），便实现处理器的自动复位重启（发送复位信号）。

2万 · 2021-10-12 23:53

在键值寄存器(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)。无论何时，只要键寄存器 IWDG_KR 中被写入 0xAAAA， IWDG_RLR 中的值就会被重新加载到计数器中从而避免产生看门狗复位。

2万 · 2021-10-12 23:55

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。将其他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。

2万 · 2021-10-12 23:57

只要对以上三个寄存器进行相应的设置，我们就可以启动 STM32 的独立看门狗，启动过程可以按如下步骤实现（独立看门狗相关的库函数和定义分布在文件 stm32f10x_iwdg.h 和stm32f10x_iwdg.c 中）：

2万 · 2021-10-13 21:33

1）取消寄存器写保护（向 IWDG_KR 写入 0X5555）

通过这步，我们取消 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的写保护，使后面可以操作这两个寄存器,设置 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的值。这在库函数中的实现函数是：

IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);

1万 · 2021-10-13 21:38

2）设置独立看门狗的预分频系数和重装载值

设置看门狗的分频系数的函数是：

void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler); //设置 IWDG 预分频值

设置看门狗的重装载值的函数是：

void IWDG_SetReload(uint16_t Reload); //设置 IWDG 重装载值

设置好看门狗的分频系数 prer 和重装载值就可以知道看门狗的喂狗时间（也就是看门狗溢出时间），该时间的计算方式为：

Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40

其中 Tout 为看门狗溢出时间（单位为 ms）；prer 为看门狗时钟预分频值（IWDG_PR 值），范围为 0~7；rlr 为看门狗的重装载值（IWDG_RLR 的值）；

比如我们设定 prer 值为 4， rlr 值为 625，那么就可以得到 Tout=64×625/40=1000ms，这样，看门狗的溢出时间就是 1s，只要你在一秒钟之内，有一次写入 0XAAAA 到 IWDG_KR，就不会导致看门狗复位（当然写入多次也是可以的）。这里需要提醒大家的是，看门狗的时钟不是准确的 40Khz，所以在喂狗的时候，最好不要太晚了，否则，有可能发生看门狗复位。

2万 · 2021-10-13 21:40

3）重载计数值喂狗（向 IWDG_KR 写入 0XAAAA）

库函数里面重载计数值的函数是：

IWDG_ReloadCounter(); //按照 IWDG 重装载寄存器的值重装载 IWDG 计数器

通过这句，将使 STM32 重新加载 IWDG_RLR 的值到看门狗计数器里面。即实现独立看门狗的喂狗操作。

2万 · 2021-10-13 21:42

4) 启动看门狗(向 IWDG_KR 写入 0XCCCC)

库函数里面启动独立看门狗的函数是：

IWDG_Enable(); //使能 IWDG

通过这句，来启动 STM32 的看门狗。注意 IWDG 在一旦启用，就不能再被关闭！想要关闭，只能重启，并且重启之后不能打开 IWDG，否则问题依旧，所以在这里提醒大家，如果不用 IWDG 的话，就不要去打开它，免得麻烦。

2万 · 2021-10-13 21:44

/**

* 初始化独立看门狗

* prer:分频数:0~7(只有低 3 位有效!)

* 分频因子=4*2^prer.但最大值只能是 256!

* rlr:重装载寄存器值:低 11 位有效.

* 时间计算(大概):Tout=((4*2^prer)*rlr)/40 (ms).

*/

void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr)

{

IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); /* 使能对寄存器IWDG_PR和IWDG_RLR的写操作*/

IWDG_SetPrescaler(prer); /*设置IWDG预分频值:设置IWDG预分频值*/

IWDG_SetReload(rlr);    /*设置IWDG重装载值*/

IWDG_ReloadCounter(); /*按照IWDG重装载寄存器的值重装载IWDG计数器*/

IWDG_Enable();       /*使能IWDG*/

}

/**

* 喂独立看门狗

*/

void IWDG_Feed(void)

{

IWDG_ReloadCounter(); /*reload*/

}

/**

*main函数

*/

void main(void)

{

  NVIC_Configuration();//优先级配置

  IWDG_Init(4,625);//初始化独立看门狗，分频数为64，重装载值为625，溢出时间计算为：64*625/40=1000ms=1s

　while(1)

　　{

　　　　delay_ms(500);//0.5秒喂一次狗

　　IWDG_Feed();//喂狗

　　}

}

2万 · 2021-10-13 21:46

二、窗口看门狗

窗口看门狗（WWDG）通常被用来监测由外部干扰或不可预见的逻辑条件造成的应用程序背离正常的运行序列而产生的软件故障。除非递减计数器的值在 T6 位（WWDG->CR 的第六位）变成 0 前被刷新，看门狗电路在达到预置的时间周期时，会产生一个 MCU 复位。在递减计数器达到窗口配置寄存器(WWDG->CFR)数值之前，如果 7 位的递减计数器数值(在控制寄存器中)被刷新，那么也将产生一个 MCU 复位。这表明递减计数器需要在一个有限的时间窗口中被刷新。