2021年09月29日 | STM8S（105K4）使用笔记——窗口看门狗WWDG的基础配置

0、窗口看门狗的使用

窗口看门狗基于CPU时钟fCPU运行，窗口看门狗实现基于一个递减计数器。

若fCPU运行正常，当主程序发生错误时，无法重置看门狗计数器，窗口看门狗将会产生复位标志位并重启。

由于窗口看门狗基于fCPU运行，当MCU进入停机模式或活跃停机模式时，窗口看门狗计数将会停止。

程序需在递减计数器的T6位变为0之前刷新递减计数器，防止看门狗电路产生复位信号；同时，程序需要避免在7位的递减计数器数值达到窗口寄存器数值之前刷新递减计数器，否则看门狗电路将产生复位信号。

窗口看门狗的递减计数器是自由运行计数器，即使未开启看门，它仍然不断地递减计数。当看起看门狗时，必须设置T6位以避免立刻产生复位

1、与窗口看门狗相关的选项字节

WWDG_HW：窗口看门狗激活方式，默认值为0。

0x4805: OPT3[1];

0x4806: NOPT3[1];

当WWDG_HW选项字节为0时，代表选择了软件看门狗，在系统复位后看门狗处于关闭状态。窗口看门狗需要通过设置WDGCR寄存器中的WDGA位开启窗口看门狗，此后在下次复位之前将不能关闭看门狗。

当WWDG_HW选项字节为1时，代表选择了硬件看门狗，看门狗将始终开启，而WDGA位将不起作用。

WWDG_HALT：当芯片进入停机模式时窗口看门狗的复位动作，默认值位0。

0x4805: OPT3[0];

0x4806: NOPT3[0];

当WWDG_HALT选项字节为0时，如果窗口看门狗使能，当芯片进入停机模式时不产生复位。在进入停机模式时

当WWDG_HALT选项字节为1时，如果窗口看门狗使能，当芯片进入停机模式时会产生复位。

2、窗口看门狗时序图

当CPU时钟fCPU为16MHz时，看门狗计数器（CNT）中的6位数值，与以毫秒为单位的超时时间线性关系表可见下图。

已知窗口看门狗每过（大约）12288个fCPU周期递减一次。看门狗计数器单步所需时长计算公式为：

step = 12288/fCPU

例如，fCPU = 8Mhz时，

step = 12288/8000000 = 0.001536s = 1.536ms，即一步为1.536ms

WWDG_CR寄存器的T[6:0]由0x7F递减到0x40共63步。窗口看门狗的复位时间上限为step × 64。

若重置看门狗计数器时，WWDG_CR的T[6:0]位大于WWDG_WR[6:0]，看门狗将产生复位信号。窗口看门狗的时序图如下图。

3、窗口看门狗的配置

窗口看门狗的时钟由CPU时钟fCPU提供，因此在使用窗口看门狗前，请配置合适的CPU时钟。

3.1、 通过官方库“stm8s_wwdg”提供的函数初始化WWDG

/**

  * @brief WWDG Initialization Function

  * @param None

  * @retval None

  */

static void _WWDG_Init(void)

{

  /* WWDG 配置: WWDG 的时钟为 SYSCLK = fCPU */

  /* WWDG 的超时时间为 maxSetCounterTime */

  /* Watchdog 窗口 = (COUNTER_INIT - 63) * 1 step

                   = 64 * (12288 / fCPU)

                     = maxSetCounterTime s

  */

  /* 禁止复位窗口 = (COUNTER_INIT - WINDOW_VALUE) * 1 step

                        =  (COUNTER_INIT - WINDOW_VALUE) * (12288 / fCPU) 

                        =  minSetCounterTime s

   */

  /* 禁止复位窗口范围为 0.0 ms 到 minSetCounterTime ms

  Watchdog 窗口范围为 minSetCounterTime ms to maxSetCounterTime ms

  如果在禁止复位窗口进行复位，将产生一个复位信号。

  如果在Watchdog 窗口范围进行复位，将不产生复位信号。

  如果在WWDG向下计数器小于63进行复位，将产生一个复位信号。 */

  WWDG_Init(COUNTER_INIT, WINDOW_VALUE);

}

例子（获得最大范围窗口范围）：

fCPU = 16Mhz;

COUNTER_INIT = 127;

WINDOW_VALUE = 127;

#define WINDOW_VALUE 127

#define COUNTER_INIT 127

/**

  * @brief WWDG Initialization Function

  * @param None

  * @retval None

  */

static void _WWDG_Init(void)

{

  /* WWDG 配置: WWDG 的时钟为 SYSCLK = 16Mhz = 16 000 000 hz */

  /* WWDG 的超时时间为 49.152 ms */

  /* Watchdog 窗口 = (127 - 63) * 1 step

                   = 64 * (12288 / 16 000 000)

                     = 49.152 ms

  */

  /* 禁止复位窗口 = (127 - 127) * 1 step

                        =  (127 - 127) * (12288 / 16 000 000) 

                        =  0.0 ms

   */

  /* 禁止复位窗口范围为 0.0 ms 到 0.0 ms

  Watchdog 窗口范围为 0.0 ms to 49.152 ms

  如果在禁止复位窗口进行复位，将产生一个复位信号。

  如果在Watchdog 窗口范围进行复位，将不产生复位信号。

  如果在WWDG向下计数器小于63进行复位，将产生一个复位信号。 */

  WWDG_Init(COUNTER_INIT, WINDOW_VALUE);

}

3.2、 通过寄存器操作初始化WWDG

/**

  * @brief WWDG Initialization Function

  * @param None

  * @retval None

  */

static void _WWDG_Init(void)

{

  /* WWDG 配置: WWDG 的时钟为 SYSCLK = fCPU */

  /* WWDG 的超时时间为 maxSetCounterTime */

  /* Watchdog 窗口 = (Counter- 63) * 1 step

                   = 64 * (12288 / fCPU)

                     = maxSetCounterTime s

  */

  /* 禁止复位窗口 = (Counter- WindowValue) * 1 step

                        =  (Counter- WindowValue) * (12288 / fCPU) 

                        =  minSetCounterTime s

   */

  /* 禁止复位窗口范围为 0.0 ms 到 minSetCounterTime ms

  Watchdog 窗口范围为 minSetCounterTime ms to maxSetCounterTime ms

  如果在禁止复位窗口进行复位，将产生一个复位信号。

  如果在Watchdog 窗口范围进行复位，将不产生复位信号。

  如果在WWDG向下计数器小于63进行复位，将产生一个复位信号。 */

  // 复位WWDG的WR寄存器的值，防止使能后，窗口看门狗立即产生复位信号。

  WWDG->WR = 0x7F;

  // 使能窗口看门狗，并配置计数器值。

  WWDG->CR = (uint8_t)((uint8_t)(0x80| 0x40) | (uint8_t)Counter);

  // 配置窗口看门狗窗口值。

  WWDG->WR = (uint8_t)((uint8_t)(~0x80) & (uint8_t)(0x40| WindowValue));

}

请确保窗口看门狗的窗口值WindowValue <= 0x7F，否则WWDG->WR会溢出。

4、WWDG寄存器简介

CR控制寄存器

WR窗口寄存器