2019年11月11日 | STM32的IWDG(独立看门狗)详细用法

章参考资料：《STM32F4XX 中文参考手册》IWDG 章节。

1、IWDG简介：

　　STM32 有两个看门狗，一个是独立看门狗另外一个是窗口看门狗，独立看门狗号称宠物狗，窗口看门狗号称警犬，本章我们主要分析独立看门狗的功能框图和它的应用。独立看门狗用通俗一点的话来解释就是一个 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。看门狗功能由 VDD 电压域供电，在停止模式和待机模式下仍能工作。　　

2 、IWDG功能框图剖析

①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。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，我们一般取 40KHZ，所以独立看门狗的定时时间并一定非常精确，只适用于对时间精度要求比较低的场合。

②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：[4,8,16,32,64,128,256,256]，计数器时钟CK_CNT= 40/ 4*2^PRV，一个计数器时钟计数器就减一。

③计数器

　　独立看门狗的计数器是一个 12 位的递减计数器，最大值为 0XFFF，当计数器减到 0时，会产生一个复位信号:IWDG_RESET，让程序重新启动运行，如果在计数器减到 0 之前刷新了计数器的值的话，就不会产生复位信号，重新刷新计数器值的这个动作我们俗称喂狗。

④重装载寄存器

　　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。

⑤键值寄存器

　　键值寄存器 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。

通过写往键寄存器写 0XCCC 来启动看门狗是属于软件启动的方式，一旦独立看门狗启动，它就关不掉，只有复位才能关掉。

⑥状态寄存器

　　状态寄存器 SR只有位 0：PVU和位 1：RVU有效，这两位只能由硬件操作，软件操作不了。RVU：看门狗计数器重装载值更新，硬件置 1 表示重装载值的更新正在进行中，更新完毕之后由硬件清 0。PVU: 看门狗预分频值更新，硬件置’1’指示预分频值的更新正在进行中，当更新完成后，由硬件清 0。所以只有当 RVU/PVU等于 0 的时候才可以更新重装载寄存器/预分频寄存器。

3、 怎么用 IWDG

　　独立看门狗一般用来检测和解决由程序引起的故障，比如一个程序正常运行的时间是50ms，在运行完这个段程序之后紧接着进行喂狗，我们设置独立看门狗的定时溢出时间为60ms，比我们需要监控的程序 50ms 多一点，如果超过 60ms 还没有喂狗，那就说明我们监控的程序出故障了，跑飞了，那么就会产生系统复位，让程序重新运行。

4 、IWDG超时实验

硬件设计：

1-IWDG，属于内部资源，无需外部硬件

2-KEY 一个

3-LED 两个，用开发板自带的RGB灯即可

实验设计

配置IWDG的超时时间为1S，如果在1S之内没有及时喂狗的话，产生系统复位，并用LED灯的状态变化来指示。

编程要点

1-如何配置IWDG的超时时间？

2-如果编写喂狗函数？

3-在main函数里面的什么地方喂狗比较合适？

 配置IWDG的超时时间。

/*

 * 设置 IWDG 的超时时间

 * Tout = prv/40 * rlv (s)

 *      prv可以是[4,8,16,32,64,128,256]

 * prv:预分频器值，取值如下：

 *     @arg IWDG_Prescaler_4: IWDG prescaler set to 4

 *     @arg IWDG_Prescaler_8: IWDG prescaler set to 8

 *     @arg IWDG_Prescaler_16: IWDG prescaler set to 16

 *     @arg IWDG_Prescaler_32: IWDG prescaler set to 32

 *     @arg IWDG_Prescaler_64: IWDG prescaler set to 64

 *     @arg IWDG_Prescaler_128: IWDG prescaler set to 128

 *     @arg IWDG_Prescaler_256: IWDG prescaler set to 256

 *

 *        独立看门狗使用LSI作为时钟。

 *        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，我

 *        们一般取 40KHZ，所以独立看门狗的定时时间并一定非常精确，只适用于对时间精度

 *        要求比较低的场合。

 *

 * rlv:重装载寄存器的值，取值范围为：0-0XFFF

 * 函数调用举例：

 * IWDG_Config(IWDG_Prescaler_64 ,625);  // IWDG 1s 超时溢出 

 *                        （64/40）*625 = 1s

 */

void IWDG_Config(uint8_t prv ,uint16_t rlv)

{    

    // 使能 预分频寄存器PR和重装载寄存器RLR可写

    IWDG_WriteAccessCmd( IWDG_WriteAccess_Enable );

    // 设置预分频器值

    IWDG_SetPrescaler( prv );

    // 设置重装载寄存器值

    IWDG_SetReload( rlv );

    // 把重装载寄存器的值放到计数器中

    IWDG_ReloadCounter();

    // 使能 IWDG

    IWDG_Enable();    

}

喂狗函数：

// 喂狗

void IWDG_Feed(void)

{

    // 把重装载寄存器的值放到计数器中，喂狗，防止IWDG复位

    // 当计数器的值减到0的时候会产生系统复位

    IWDG_ReloadCounter();

}

#include "stm32f4xx.h"

#include "./led/bsp_led.h"

#include "./key/bsp_key.h" 

#include "./iwdg/bsp_iwdg.h"

static void Delay(__IO u32 nCount); 

int main(void)

{

    /* LED 端口初始化 */

    LED_GPIO_Config();     

    Delay(0X8FFFFF);    

    /* 检查是否为独立看门狗复位 */

  if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST) != RESET)

  {

    /* 独立看门狗复位 */

    /*  亮红灯 */

    LED_RED;

    /* 清除标志 */

    RCC_ClearFlag();

        /*如果一直不喂狗，会一直复位，加上前面的延时，会看到红灯闪烁

        在1s 时间内喂狗的话，则会持续亮绿灯*/

  }

  else

  {

    /*不是独立看门狗复位(可能为上电复位或者手动按键复位之类的) */

    /* 亮蓝灯 */

    LED_BLUE;

  }        

  /*初始化按键*/

  Key_GPIO_Config();    

    // IWDG 1s 超时溢出

    IWDG_Config(IWDG_Prescaler_64 ,625); 

    //while部分是我们在项目中具体需要写的代码，这部分的程序可以用独立看门狗来监控

  //如果我们知道这部分代码的执行时间，比如是500ms，那么我们可以设置独立看门狗的

    //溢出时间是600ms，比500ms多一点，如果要被监控的程序没有跑飞正常执行的话，那么

    //执行完毕之后就会执行喂狗的程序，如果程序跑飞了那程序就会超时，到达不了喂狗的

    //程序，此时就会产生系统复位。但是也不排除程序跑飞了又跑回来了，刚好喂狗了，

    //歪打正着。所以要想更精确的监控程序，可以使用窗口看门狗，窗口看门狗规定必须

    //在规定的窗口时间内喂狗。

    while(1)                            

    {       

        if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_PIN) == KEY_ON  )

        {

            // 喂狗，如果不喂狗，系统则会复位，复位后亮红灯，如果在1s

            // 时间内准时喂狗的话，则会亮绿灯

            IWDG_Feed();        

            //喂狗后亮绿灯

            LED_GREEN;

        }

    }

}

static void Delay(__IO uint32_t nCount)     //简单的延时函数

{

    for(; nCount != 0; nCount--);

}

/*********************************************END OF FILE**********************/

程序先检查是否为独立看门狗复位，如果是独立看门狗复位亮红灯。如果一直不喂狗，会一直复位，加上前面的延时，会看到红灯闪烁，在1S时间内喂狗的话，则会持续亮绿灯。