秉火429笔记之十二 看门狗

1. 概述

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。

一般情况下，使用频次较高是独立看门狗，也即是通常意义的看门狗。

2. 独立看门狗（IWDG）

一个12位的递减计数器，最大值为0XFFF，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.

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。

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。

键寄存器

一旦独立看门狗启动，它就关不掉，只有复位才能关掉

应用场景

独立看门狗一般用来检测和解决由程序引起的故障。

PS:  可以在系统上电开始的时候检查是否因看门狗引起的复位【RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST)】

代码实例

/*

 * 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:预分频器值，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 bsp_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

void bsp_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();

}

3. 窗口看门狗（WWDG）

窗口看门狗跟独立看门狗一样，也是一个递减计数器不断的往下递减计数，当减到一个固定值0X40时还不喂狗的话，产生复位，这个值叫窗口的下限，是固定的值，不能改变。这个是跟独立看门狗类似的地方，不同的地方是窗口看门狗的计数器的值在减到某一个数之前喂狗的话也会产生复位，这个值叫窗口的上限，上限值由用户独立设置。窗口看门狗计数器的值必须在上窗口和下窗口之间才可以喂狗，这就是窗口看门狗中窗口两个字的含义.

窗口看门狗时钟

窗口看门狗时钟来自PCLK1，PCLK1最大是45M，由RCC时钟控制器开启。

计数器时钟和计数器

计数器时钟由CK计时器时钟经过预分频器分频得到，分频系数由配置寄存器CFR的位8:7 WDGTB[1:0]配置，可以是[0,1,2,3]，其中CK计时器时钟=PCLK1/4096，计数器的时钟CNT_CK=PCLK1/4096/(2^WDGTB)。

计数器是一个递减计数器，共有7位，其值存在控制寄存器CR的位6:0，即T[6:0]，当7个位全部为1时是0X7F，这个是最大值，当递减到T6位变成0时，即从0X40变为0X3F时候，会产生看门狗复位。计数器的值只能是：0X40~0X7F之间，实际上用来计数的是T[5:0]。当递减计数器递减到0X40的时候，还不会马上产生复位，如果使能了提前唤醒中断：CFR位9 EWI 置1，则产生提前唤醒中断，如果真进入了这个中断的话，就说明程序肯定是出问题了， 那么在中断服务程序里面我们就需要做最重要的工作，比如保存重要数据，或者报警等，这个中断我们也叫它死前中断。

应用场景

WWDG一般被用来监测，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。

PS:  可以在系统上电开始的时候检查是否因看门狗引起的复位【RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_WWDGRST)】

代码实例

//用于记录看门狗 递减计数器的值，方便喂狗函数直接使用

static uint8_t m_bsp_wwdg_cnt ;

// WWDG 中断优先级初始化

static void bsp_WWDG_NVIC_Config(void)

{

  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 

  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); 

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn;

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

/* WWDG 配置函数

 * tr ：递减计时器的值， 取值范围为：0x7f~0x40，超出范围会直接复位

 * wr ：窗口值，取值范围为：0x7f~0x40

 * prv：预分频器值，取值可以是

 *      @arg WWDG_Prescaler_1: WWDG counter clock = (PCLK1(45MHz)/4096)/1  约10968Hz 91us

 *      @arg WWDG_Prescaler_2: WWDG counter clock = (PCLK1(45MHz)/4096)/2 约5484Hz 182us

 *      @arg WWDG_Prescaler_4: WWDG counter clock = (PCLK1(45MHz)/4096)/4 约2742Hz 364us

 *      @arg WWDG_Prescaler_8: WWDG counter clock = (PCLK1(45MHz)/4096)/8  约1371Hz 728us

 *      

 * 例：tr = 127(0x7f，tr的最大值)  wr = 80（0x50, 0x40为最小wr最小值）  prv =  WWDG_Prescaler_8

 * ~728 * (127-80) = 34.2ms < 刷新窗口 < ~728 * 64 = 46.6ms

 * 也就是说调用WWDG_Config进行这样的配置，若在之后的34.2ms前喂狗，系统会复位，在46.6ms后没有喂狗，系统也会复位。

 * 需要在刷新窗口的时间内喂狗，系统才不会复位。

*/

void bsp_WWDG_Config(uint8_t tr, uint8_t wr, uint32_t prv)

{

m_bsp_wwdg_cnt = tr;//保存CNT配置，用在喂狗函数

// 开启 WWDG 时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);

// 设置预分频器的值

WWDG_SetPrescaler( prv );

// 设置上窗口值

WWDG_SetWindowValue( wr );

// 设置计数器的值，使能WWDG

WWDG_Enable(tr);

// 清除提前唤醒中断标志位

WWDG_ClearFlag();

// 配置WWDG中断优先级

bsp_WWDG_NVIC_Config();

// 开WWDG 中断

WWDG_EnableIT();

}

// 喂狗

void bsp_WWDG_Feed(void)

{

// 喂狗，刷新递减计数器的值，设置成最大WDG_CNT=0X7F

WWDG_SetCounter( m_bsp_wwdg_cnt );

}