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STM32独立看门狗（宠物狗）

萌宠菠菠乐园
2024-11-08 02:32

一、前言

······在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的模块或者芯片，俗称“看门狗”(watchdog) ，其主要功能是：能够让CPU复位的一个硬件。

······看门狗（ watchdog timer）,是一个定时器电路, 一般有一个输入,叫喂狗(kicking the dog or service the dog),一个输出到MCU的RST端,MCU正常工作的时候,每隔一段时间输出一个信号到喂狗端,给WDT清零,重载计数值，如果超过规定的时间不喂狗,(一般在程序跑飞时，不在程序正常的状态),WDT 定时超过,就会给出一个复位信号到MCU,使MCU复位. 防止MCU死机.
看门狗的作用就是防止程序发生死循环，或者说程序跑飞。

······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。

······独立看门狗的初始化：初始化看门狗的超时时间，如果在规定的超时时间得不到程序“喂”操作，独立看门狗就立即复位系统。

独立看门狗的喂操作：重新刷新它的计数值，如果计数值减到0的时候，就立即复位CPU，为了防止复位CPU，程序必须每隔一段时间在它减到0之前刷新它的计数值，如此循环。

一、独立看门狗

独立看门狗 (IWDG) 由其专用低速时钟 (LSI) 驱动，因此即便在主时钟发生故障时仍然保持工作状态。

“独立”，这个独立表现在该看门狗有自己的振荡硬件电路，不用依靠于PPL分频的时钟信号，能够独立运行，所以当主时钟受到干扰的时候，独立看门狗还是仍然可以继续工作，如果没有正常喂狗，则会复位CPU。
用到32KHZ，收到的干扰较小，且能够降低功耗。

1、主要特性
.自由运行递减计数器
.时钟由独立 RC 振荡器提供（可在待机和停止模式下运行）
.当递减计数器值达到 0x000 时产生复位（如果看门狗已激活）

如果要防止看门拘导致CPU复位，在计数值减到0之前，重载计数值就可以,这个动作“喂狗”!

注意：一般避免在while里面喂狗，怕不及时，一般放在定时器中断里面进行喂狗，但是定时器喂狗的计数时间要小于看门狗的计数时间。
在这里插入图片描述

2、功能说明

当通过对关键字寄存器 (IWDG_KR) 写入值 0xCCCC 启动独立看门狗时，计数器开始从复位值 0xFFF 递减计数。当计数器计数到终值 (0x000) 时会产生一个复位信号（IWDG 复位）。
任何时候将关键字 0xAAAA 写到 IWWDG_KR 寄存器中， IWDG_RLR 的值就会被重载到计数器，从而避免产生看门狗复位。

3、框图

STM32F4xx英文参考手册.pdf 第700页

4、库函数接口

a.解锁独立看够寄存器保护，对IWDG->KR写入0x5555。

@brief Enables or disables write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers. @param IWDG_WriteAccess: new state of write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers. This parameter can be one of the following values: @arg IWDG_WriteAccess_Enable: Enable write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers @arg IWDG_WriteAccess_Disable: Disable write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers

void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess) { /* Check the parameters */ assert_param(IS_IWDG_WRITE_ACCESS(IWDG_WriteAccess)); IWDG->KR = IWDG_WriteAccess; } 1234567

b.设置独立看门狗分频值

This parameter can be one of the following values: @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

void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler) 1

c.设置独立看门狗重载值

@brief Sets IWDG Reload value. @param Reload: specifies the IWDG Reload value. This parameter must be a number between 0 and 0x0FFF.

void IWDG_SetReload(uint16_t Reload) 1

d.独立看门狗重载计数值

@brief Reloads IWDG counter with value defined in the reload register (write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers disabled).

void IWDG_ReloadCounter(void) 1

e.检查是否看门狗复位

为什么需要检查是否看门狗复位呢？用于记录当前系统工作可靠性，方便工程师了解。

@brief Checks whether the specified RCC flag is set or not. @param RCC_FLAG: specifies the flag to check. This parameter can be one of the following values: @arg RCC_FLAG_HSIRDY: HSI oscillator clock ready @arg RCC_FLAG_HSERDY: HSE oscillator clock ready @arg RCC_FLAG_PLLRDY: main PLL clock ready @arg RCC_FLAG_PLLI2SRDY: PLLI2S clock ready @arg RCC_FLAG_PLLSAIRDY: PLLSAI clock ready (only for STM32F42xxx/43xxx devices) @arg RCC_FLAG_LSERDY: LSE oscillator clock ready @arg RCC_FLAG_LSIRDY: LSI oscillator clock ready @arg RCC_FLAG_BORRST: POR/PDR or BOR reset @arg RCC_FLAG_PINRST: Pin reset @arg RCC_FLAG_PORRST: POR/PDR reset @arg RCC_FLAG_SFTRST: Software reset @arg RCC_FLAG_IWDGRST: Independent Watchdog reset @arg RCC_FLAG_WWDGRST: Window Watchdog reset @arg RCC_FLAG_LPWRRST: Low Power reset @retval The new state of RCC_FLAG (SET or RESET).

FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG) 1

5、计算超时时间

STM32F4xx中文参考手册.pdf 第495 表85

例如：当前独立看门狗输入时钟源为32KHz，若再经过256分频，此时独立看门狗时钟=32KHz/256=125Hz，表示的是125减到0的时候，一秒钟到达。
同时独立看门狗设置重载值为125，则溢出时间为1S;设置重载值为250，则溢出时间为2S。

#练习
按键实现独立看门狗喂狗。（以STM32F429为例）
bsp_iwdg.c文件

#include "./iwdg/bsp_iwdg.h" #include "./led/bsp_led.h" void iwdg_config(void) { /* 检查是否由独立看门狗导致的复位，如果发现经常由看门狗导致的复位，那么要检查软硬件问题 */ if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST) != RESET) { /1234567891011