首页 > 分享 > 浅谈来自单片机世界的电子宠物狗

浅谈来自单片机世界的电子宠物狗

萌宠菠菠乐园
2024-12-15 00:45

文章目录前言一、看门狗是什么？二、独立看门狗2.1、简介2.2、特性2.3、框图2.4、喂狗时间三、独立看门狗寄存器四、独立看门狗实验后续

前言

大家好啊！前几天跟一个朋友聊天时，他说：“我自制了一个家庭烟雾报警系统，然后固定在天花板上，但最近老是出问题，这个小玩意老是时不时崩了，每次我都要去搬个梯子，爬上天花板，将其复位，太折磨人了，有什么好方法吗？”我听完，笑着说：“养条狗啊，让狗帮你复位。”他不解：“啊？？？”

一、看门狗是什么？

在这里插入图片描述
是这个？？？
答曰：不是！

看门狗本质就是一个定时器，每到达一段时间就复位一次，重新开始程序，防止程序卡死。在stm32中，有两条看门狗，分别是独立看门狗 (IWDG) 和窗口看门狗(WWDG)，本次我们讲独立看门狗。

二、独立看门狗

2.1、简介

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，IWDG 最适合应用于那些需要看门狗作为一个在主程序之外，能够完全独立工作，并且对时间精度要求较低的场合。
由时钟树可知，LSI低速内部时钟频率为32Khz。但是，LSI低速内部时钟频率及其不稳定，会产生偏振，偏振范围大概为30-60Khz。

2.2、特性

● 自由运行递减计数器 — 计数方向：递减
● 时钟由独立 RC 振荡器提供（可在待机和停止模式下运行-低功耗）—> LSI内部低速时钟：32Khz (30Khz - 60Khz)
● 当递减计数器值达到 0x000 时产生复位（如果看门狗已激活）—> 所以要在计数器减到0之前进行喂狗。

2.3、框图

在这里插入图片描述

2.4、喂狗时间

已知：时钟频率LSI：30Khz - 60Khz ，分频数：16 ，重载值：1000
如何计算最长喂狗时间和最短喂狗时间？

使用30Khz计算出最长周期：
T= 重载值 / (30Khz / 分频数)
= 1000 / (30Khz / 16 )
= 533.33ms
需要在533.33ms之前进行喂狗
使用60Khz计算出最短周期：
T=重载值 / (60Khz / 分频数)
=1000 /(60Khz / 16 )
=266.67ms
需要在266.67ms之前进行喂狗
因此：如果想确保喂狗成功的话，在266.67ms之前进行喂狗100％能成功喂上。

三、独立看门狗寄存器

在这里插入图片描述
关键字寄存器 (IWDG_KR)
1、写入0xAAAA,①将重载值加载到计数器中，②喂狗操作
2、写入0x5555 可使能对 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 寄存器的访问
3、写入0xCCCC 使能看门狗

预分频器寄存器 (IWDG_PR) 设置分频数
位 2:0 PR[2:0]：预分频器 (Prescaler divider)
这些位受写访问保护，请参见第 18.3.2 节。通过软件设置这些位来选择计数器时钟的预分频因子。若要更改预分频器的分频系数，IWDG_SR 的 PVU 位必须为 0。
000：4 分频
001：8 分频
010：16 分频
011：32 分频
100：64 分频
101：128 分频
110：256 分频
111：256 分频

重载寄存器 (IWDG_RLR)
设置重载值
重载值可在0 - 4095中进行设置，向IWDG_KR写入0xAAAA重载值会加载到计数器中进行递减计数。

四、独立看门狗实验

/* 函数功能：独立看门狗初始化返回值：void 形参：void 函数说明： */ void Iwdg_Init(void) {IWDG->KR = 0x5555; //在KR寄存器写入0x5555，解除PR和RLR寄存器写访问保护IWDG->PR |= 2 << 0; //设置预分频数 16分频IWDG->RLR = 1000 - 1; //设置重装值IWDG->KR = 0xAAAA; //在KR寄存器写入0xAAAA,加载重装值IWDG->KR = 0xCCCC; //使能独立看门狗 } 123456789101112131415

主函数里，我用毫秒延时函数卡主程序，并在while里进行喂狗。正常情况下，如果喂狗成功，灯只会闪烁一次，如果灯一直闪烁，就说明喂狗失败，看门狗一直在复位程序。

LED1_ON; delay_ms(100); LED1_OFF; delay_ms(100); while(1)//防止单片机跑飞 {delay_ms(325);IWDG->KR = 0xAAAA; //喂狗 } 123456789