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STM32自學(xué)筆記——看門狗

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STM32的看門狗有倆個(gè) WWDG和IWDG 兩者最大的區(qū)別就是IWDG只有一個(gè)喂食下限而WWDG顧名思義窗戶必須在一個(gè)范圍內(nèi)喂食才能保證不會(huì)觸發(fā)復(fù)位

一.IWDG（獨(dú)立看門狗）

1）取消寄存器寫保護(hù)（向 IWDG_KR 寫入 0X5555）通過這步，我們?nèi)∠?IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的寫保護(hù)，使后面可以操作這兩個(gè)寄存器,

設(shè)置 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的值。這在庫函數(shù)中的實(shí)現(xiàn)函數(shù)是：

IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);

這個(gè)函數(shù)非常簡(jiǎn)單，顧名思義就是開啟/取消寫保護(hù)，也就是使能/失能寫權(quán)限。

2）設(shè)置獨(dú)立看門狗的預(yù)分頻系數(shù)和重裝載值，

void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler); //分頻系數(shù)

IWDG_Prescaler_4 設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值為 4

IWDG_Prescaler_8 設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值為 8

IWDG_Prescaler_16 設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值為 16

IWDG_Prescaler_32 設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值為 32

IWDG_Prescaler_64 設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值為 64

IWDG_Prescaler_128 設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值為 128

IWDG_Prescaler_256 設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值為 256

void IWDG_SetReload(uint16_t Reload); //重裝載值0-0x0fff

下面是倆個(gè)函數(shù)的資料

設(shè)置好看門狗的分頻系數(shù) prer 和重裝載值就可以知道看門狗的喂狗時(shí)間，該時(shí)間的計(jì)算方式為：

Tout=((4×prer) ×rlr) /40

其中 Tout 為看門狗溢出時(shí)間（單位為 ms）； prer 為看門狗時(shí)鐘預(yù)分頻值（ IWDG_PR 值）； rlr 為看門狗的重裝載值（ IWDG_RLR 的值）；

比如我們?cè)O(shè)定 prer 值為 16， rlr 值為 625，那么就可以得到 Tout=64×625/40=1000ms，這樣，看門狗的溢出時(shí)間就是 1s。這里需要提醒大家的是，看門狗的時(shí)鐘不是準(zhǔn)確的 40Khz，所以在喂狗的時(shí)候，最好不要太晚了，否則，有可能發(fā)生看門狗復(fù)位。

3）重載計(jì)數(shù)值喂狗（向 IWDG_KR 寫入 0XAAAA）庫函數(shù)里面重載計(jì)數(shù)值的函數(shù)是：

IWDG_ReloadCounter(); //按照 IWDG 重裝載寄存器的值重裝載 IWDG 計(jì)數(shù)器

4) 啟動(dòng)看門狗(向 IWDG_KR 寫入 0XCCCC)庫函數(shù)里面啟動(dòng)獨(dú)立看門狗的函數(shù)是：

IWDG_Enable(); //使能 IWDG

注意 IWDG 在一旦啟用，就不能再被關(guān)閉！想要關(guān)閉，只能重啟，并且重啟之后不能打開 IWDG，否則問題依舊，所以在這里提醒大家，如果不

用 IWDG 的話，就不要去打開它，免得麻煩。

一般示例如下

#include "wdg.h"

void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr)

{

IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); //①使能寫操作

IWDG_SetPrescaler(prer); //②設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值:設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值

IWDG_SetReload(rlr); //②設(shè)置 IWDG 重裝載值

IWDG_ReloadCounter(); //③按照 IWDG 重裝載寄存器的值重裝載 IWDG 計(jì)數(shù)器

IWDG_Enable(); //④使能 IWDG

}

//喂獨(dú)立看門狗

void IWDG_Feed(void)

{

IWDG_ReloadCounter();//reload

}

二.窗戶看門狗

WWDG 窗戶看門狗 Window Watch DoG

在自己的中斷程序喂狗

1.可編程自由運(yùn)行的遞減計(jì)數(shù)器

2.復(fù)位條件： (1). 當(dāng)計(jì)數(shù)器的數(shù)值從0x40減到0x3F時(shí)（2） .當(dāng)刷新看門狗時(shí)計(jì)數(shù)器的數(shù)值大于窗口上限值時(shí)（窗口的值可以進(jìn)行設(shè)定最大為0x7f 當(dāng)喂狗時(shí)會(huì)比較窗戶寄存器和遞減計(jì)數(shù)器的值如果遞減計(jì)數(shù)器的值大于窗口寄存器時(shí)，會(huì)發(fā)生置位就相當(dāng)于設(shè)置了一個(gè)上限喂狗的時(shí)間必須在上限以下才行這也體現(xiàn)了窗口這個(gè)詞的含義）

3.若允許中斷，當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器等于0x40時(shí)可以產(chǎn)生中斷，使遞減計(jì)數(shù)器值被重裝以避免復(fù)位

1）使能 WWDG 時(shí)鐘

WWDG 不同于 IWDG， IWDG 有自己獨(dú)立的 40Khz 時(shí)鐘，不存在使能問題。而 WWDG使用的是 PCLK1 的時(shí)鐘，需要先使能時(shí)鐘。方法是:

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE); // WWDG 時(shí)鐘使能

2）設(shè)置窗口值函數(shù)是：

void WWDG_SetWindowValue(uint8_t WindowValue)；//設(shè)置看門狗的上窗口值值在0x40-0x7f

設(shè)置分頻數(shù)的函數(shù)是：

void WWDG_SetPrescaler(uint32_t WWDG_Prescaler)；//設(shè)置看門狗的分頻值

WWDG_Prescaler_1 WWDG 計(jì)數(shù)器時(shí)鐘為（ PCLK/4096） /1

WWDG_Prescaler_2 WWDG 計(jì)數(shù)器時(shí)鐘為（ PCLK/4096） /2

WWDG_Prescaler_4 WWDG 計(jì)數(shù)器時(shí)鐘為（ PCLK/4096） /4

WWDG_Prescaler_8 WWDG 計(jì)數(shù)器時(shí)鐘為（ PCLK/4096） /8

3）開啟 WWDG 中斷并分組，開啟 WWDG 中斷的函數(shù)為：

WWDG_EnableIT(); //開啟窗口看門狗中斷

再用NVIC_Init()函數(shù)即可。

4）設(shè)置計(jì)數(shù)器初始值并使能看門狗

void WWDG_Enable(uint8_t Counter)；

該參數(shù)取值必須在 0x40 與 0x7F 之間

WWDG 一旦被使能就不能被失能

該函數(shù)既設(shè)置了計(jì)數(shù)器初始值，同時(shí)使能了窗口看門狗。

5）編寫中斷服務(wù)函數(shù)

用來保存重要的信息

示例

void WWDG_Init(u8 wr,u32 fprer)

{

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE); // WWDG 時(shí)鐘使能

WWDG_SetPrescaler(fprer); //設(shè)置 IWDG 預(yù)分頻值

WWDG_SetWindowValue(wr); //設(shè)置窗口值

WWDG_Enable(0x7f); //使能看門狗,設(shè)置 counter

WWDG_ClearFlag(); //清除提前喚醒中斷標(biāo)志位

WWDG_NVIC_Init(); //初始化窗口看門狗 NVIC

WWDG_EnableIT(); //開啟窗口看門狗中斷

}

//窗口看門狗中斷服務(wù)程序

void WWDG_NVIC_Init()

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn; //WWDG 中斷

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //搶占 2 子優(yōu)先級(jí) 3 組 2

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //搶占 2,子優(yōu)先級(jí) 3,組 2

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //NVIC 初始化

}

void WWDG_IRQHandler(void)

{

WWDG_SetCounter(WWDG_CNT); //喂狗在喚醒中斷中喂狗在邏輯上是行不通的

WWDG_ClearFlag(); //清除提前喚醒中斷標(biāo)志位

LED1=!LED1; //LED 狀態(tài)翻轉(zhuǎn)

}

關(guān)于喂狗時(shí)間：

WWDG與IWDG的主要區(qū)別是有一個(gè)窗口控制，WWDG的中斷是給你最后一次喂狗的機(jī)會(huì)，通常這個(gè)中斷不是讓你執(zhí)行喂狗操作的；一般進(jìn)到這個(gè)中斷時(shí)表示你在其它地方安排的喂狗操作不能奏效，而發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)，肯定是系統(tǒng)有問題了，或者是程序有Bug，或者是碰到了干擾，在這種情況下，這個(gè)中斷是為了讓你的程序在發(fā)生真正的看門狗復(fù)位前，有一個(gè)緊急處理的機(jī)會(huì)，如保存重要的數(shù)據(jù)，或做系統(tǒng)剎車等操作。

由此看出，簡(jiǎn)單地在WWDG中斷喂狗，既沒有發(fā)揮WWDG相對(duì)于IWDG的優(yōu)勢(shì)，又因?yàn)樵谥袛嘀形构范鵀橐院蟮漠a(chǎn)品留下了隱患。

幾點(diǎn)思考：

第一、我們可以發(fā)現(xiàn)即使設(shè)定了最大值，WWDG最大計(jì)時(shí)僅僅有58ms，我們?cè)诒容^大的程序中也沒必要運(yùn)行一小段就添加一個(gè)喂狗程序，想使其定時(shí)5S或10S的時(shí)間再復(fù)位系統(tǒng)應(yīng)該怎樣處理呢？通過實(shí)驗(yàn)我找到一種方法，就是在中斷函數(shù)中再做一個(gè)額外計(jì)數(shù)器，如果計(jì)數(shù)器沒有達(dá)到設(shè)定值，就重新加載喂狗定時(shí)器初值，同時(shí)使設(shè)定值加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到設(shè)定值時(shí)，就不加載喂狗定時(shí)器初值，這時(shí)看門狗定時(shí)器就會(huì)從從0x40減到0x3F產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。使用這個(gè)方法可以將定時(shí)時(shí)間拓展到 58ms*額外計(jì)數(shù)器設(shè)定值，定個(gè)幾十秒都不是問題

第二，當(dāng)額外計(jì)數(shù)器達(dá)到設(shè)定值時(shí)，此時(shí)說明程序沒有及時(shí)復(fù)位這個(gè)額外計(jì)數(shù)器，軟件或硬件發(fā)生了錯(cuò)誤，將時(shí)系統(tǒng)復(fù)位，我們需要存儲(chǔ)一些運(yùn)行過程中的變量，僅僅有不到1ms的時(shí)間（從0x40減到0x3F最長大概為910us）怎么夠用呢？

這樣就先寫Wwdg_Feed(0x7F)重新加定時(shí)器初值，再對(duì)我們的存儲(chǔ)函數(shù)進(jìn)行改造，多添加一些Wwdg_Feed(0x7F)函數(shù)，使其不至于再減到0x40，存儲(chǔ)工作都做好之后，不再喂狗，那么再次發(fā)生中斷后不再喂狗就會(huì)復(fù)位系統(tǒng)了。

第三，如果發(fā)生復(fù)位，如何區(qū)分是上電復(fù)位還是看門狗復(fù)位呢？

在初始化WWDG時(shí)候，有一個(gè)RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_WWDGRST)可以用于判斷是否發(fā)生看門狗復(fù)位，如果是重新上電引起的復(fù)位這個(gè)值當(dāng)然是系統(tǒng)默認(rèn)值，如果是看門狗復(fù)位的話這個(gè)值就會(huì)發(fā)生變化，這樣就可以針對(duì)這兩種不同狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)恢復(fù)。

理解

1、有個(gè)7位遞減計(jì)數(shù)器(WWDG->CR)，就這個(gè)計(jì)數(shù)器和窗口計(jì)數(shù)器(WWDG->CFR)決定什么時(shí)候喂狗。狗喂早了，復(fù)位——“早”體現(xiàn)在計(jì)數(shù)器值(tr)>窗口值(wr),也就是計(jì)數(shù)器值還沒有減到窗口值以下

2、當(dāng) 0x40 < 計(jì)數(shù)器值(tr) < 窗口值(wr) 時(shí)，這時(shí)候最適合喂狗了，也只有在這時(shí)候喂狗才合適；

3、當(dāng) 計(jì)數(shù)器的值從0x40變到0x3F的時(shí)候，將產(chǎn)生看門狗復(fù)位；當(dāng)然在要產(chǎn)生復(fù)位的前一段時(shí)間，如果開啟了提前喚醒中斷，那么就會(huì)進(jìn)入中斷，在中斷函數(shù)里，我們需要及時(shí)喂狗，否則會(huì)產(chǎn)生復(fù)位；

4、據(jù)網(wǎng)上資料介紹，在這個(gè)中斷里面一般不進(jìn)行喂狗，一般是系統(tǒng)去世前的“遺囑”，比如存儲(chǔ)重要的數(shù)據(jù)等。這個(gè)就需要根據(jù)個(gè)人需要設(shè)計(jì)。

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