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WDG看门狗在stm32中的应用

article 2024/10/4 11:59:52

一，WDG看门狗的介绍

看门狗可以监控程序的运行状态，当程序因为设计漏洞、硬件故障、电磁干扰等原因，出现卡死或跑飞现象时，看门狗能及时复位程序，避免程序陷入长时间的罢工状态，保证系统的可靠性和安全性
看门狗本质上是一个定时器，当指定时间范围内，程序没有执行喂狗（重置计数器）操作时，看门狗硬件电路就自动产生复位信号
看门狗主要是进行复位，让程序正常运行

STM32内置两个看门狗

独立看门狗（IWDG）：独立工作，对时间精度要求较低
窗口看门狗（WWDG）：要求看门狗在精确计时窗口起作用（对喂狗的时间窗口，可以卡的很死，使用APB1时钟，没有单独的时钟）

流程：看门狗定时器溢出，直接产生复位信号

喂狗操作：其实就是重置递减计数器，递减计数器减到0后就自动复位，如果想要避免重置，就需要将递减计数器计时加大，这个过程就是喂狗

注意：

其中IWDG键寄存器本质上是控制寄存器，用于控制硬件电路的工作在可能存在干扰的情况下，一般通过在整个键寄存器写入特定值来代替控制寄存器写入一位的功能，以降低硬件电路受到干扰的概率

2.IWDG超过时间

超过时间：T（IWDG）=T（LSI）*PR预分频系数*（RL+1）

其中：TLSI = 1 / FLSI

二，看门狗的框图

最早的时间限制写到看门狗配置寄存器（WWDG_CFR）

WDGA==1，启用窗口看门狗

WWDG工作特性：

递减计数器T[6:0]的值小于0x40时，WWDG产生复位
递减计数器T[6:0]在窗口W[6:0]外被重新装载时，WWDG产生复位
递减计数器T[6:0]等于0x40时可以产生早期唤醒中断（EWI），用于重装载计数器以避免WWDG复位（死前中断）
定期写入WWDG_CR寄存器（喂狗）以避免WWDG复位

WWDG超时时间：

超时时间： TWWDG = TPCLK1 × 4096 × WDGTB预分频系数 × (T[5:0] + 1) （喂狗的最早时间）

窗口时间： TWIN = TPCLK1 × 4096 × WDGTB预分频系数 × (T[5:0] - W[5:0]) 其中：TPCLK1 = 1 / FPCLK1（喂狗的最晚时间）

三，对比

大部分时候，用独立看门狗

四，代码

1，独立看门狗

1.1 头文件

void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess);//写入保护使能
void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler);//写预分频器
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload);//写重装值
void IWDG_ReloadCounter(void);//重装定时器
void IWDG_Enable(void);//启动看门狗
FlagStatus IWDG_GetFlagStatus(uint16_t IWDG_FLAG);

FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG);//查看标志位
void RCC_ClearFlag(void);//清除标志位

1.2

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h"

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();						//OLED初始化
	Key_Init();							//按键初始化
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "IWDG TEST");
	
	/*判断复位信号来源*/
	if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST) == SET)	//如果是独立看门狗复位
	{
		OLED_ShowString(2, 1, "IWDGRST");			//OLED闪烁IWDGRST字符串
		Delay_ms(500);
		OLED_ShowString(2, 1, "       ");
		Delay_ms(100);
		
		RCC_ClearFlag();							//清除标志位
	}
	else											//否则，即为其他复位
	{
		OLED_ShowString(3, 1, "RST");				//OLED闪烁RST字符串
		Delay_ms(500);
		OLED_ShowString(3, 1, "   ");
		Delay_ms(100);
	}
	
	/*IWDG初始化*/
	IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);	//独立看门狗写使能
	IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_16);			//设置预分频为16
	IWDG_SetReload(2499);							//设置重装值为2499，独立看门狗的超时时间为1000ms
	IWDG_ReloadCounter();							//重装计数器，喂狗
	IWDG_Enable();									//独立看门狗使能
	
	while (1)
	{
		Key_GetNum();								//调用阻塞式的按键扫描函数，模拟主循环卡死
		
		IWDG_ReloadCounter();						//重装计数器，喂狗
		
		OLED_ShowString(4, 1, "FEED");				//OLED闪烁FEED字符串
		Delay_ms(200);								//喂狗间隔为200+600=800ms
		OLED_ShowString(4, 1, "    ");
		Delay_ms(600);
	}
}

2，窗口看门狗

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h"

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();						//OLED初始化
	Key_Init();							//按键初始化
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "WWDG TEST");
	
	/*判断复位信号来源*/
	if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_WWDGRST) == SET)	//如果是窗口看门狗复位
	{
		OLED_ShowString(2, 1, "WWDGRST");			//OLED闪烁WWDGRST字符串
		Delay_ms(500);
		OLED_ShowString(2, 1, "       ");
		Delay_ms(100);
		
		RCC_ClearFlag();							//清除标志位
	}
	else											//否则，即为其他复位
	{
		OLED_ShowString(3, 1, "RST");				//OLED闪烁RST字符串
		Delay_ms(500);
		OLED_ShowString(3, 1, "   ");
		Delay_ms(100);
	}
	
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);	//开启WWDG的时钟
	
	/*WWDG初始化*/
	WWDG_SetPrescaler(WWDG_Prescaler_8);			//设置预分频为8
	WWDG_SetWindowValue(0x40 | 21);					//设置窗口值，窗口时间为30ms
	WWDG_Enable(0x40 | 54);							//使能并第一次喂狗，超时时间为50ms,可以修改此处进行实验看现象
	
	while (1)
	{
		Key_GetNum();								//调用阻塞式的按键扫描函数，模拟主循环卡死
		
		OLED_ShowString(4, 1, "FEED");				//OLED闪烁FEED字符串
		Delay_ms(20);								//喂狗间隔为20+20=40ms
		OLED_ShowString(4, 1, "    ");
		Delay_ms(20);
		
		WWDG_SetCounter(0x40 | 54);					//重装计数器，喂狗
	}
}

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http://www.kler.cn/news/331679.html