?STM32自學(xué)筆記——看門狗

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

一.IWDG（獨立看門狗） 

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

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

IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);

1

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

2） 設(shè)置獨立看門狗的預(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間，該時間的計算方式為： 

Tout=((4×prer) ×rlr) /40 

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

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

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

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

4) 啟動看門狗(向 IWDG_KR 寫入 0XCCCC)庫函數(shù)里面啟動獨立看門狗的函數(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 計數(shù)器

IWDG_Enable(); //④使能 IWDG

}

//喂獨立看門狗

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.可編程自由運行的遞減計數(shù)器 

2.復(fù)位條件： (1). 當計數(shù)器的數(shù)值從0x40減到0x3F時（2） .當刷新看門狗時計數(shù)器的數(shù)值大于窗口上限值時（窗口的值可以進行設(shè)定最大為0x7f 當喂狗時會比較窗戶寄存器和遞減計數(shù)器的值如果遞減計數(shù)器的值大于窗口寄存器時，會發(fā)生置位就相當于設(shè)置了一個上限喂狗的時間必須在上限以下才行 這也體現(xiàn)了窗口這個詞的含義） 

3.若允許中斷，當遞減計數(shù)器等于0x40時可以產(chǎn)生中斷，使遞減計數(shù)器值被重裝以避免復(fù)位

1） 使能 WWDG 時鐘 

WWDG 不同于 IWDG， IWDG 有自己獨立的 40Khz 時鐘，不存在使能問題。而 WWDG使用的是 PCLK1 的時鐘，需要先使能時鐘。 方法是:

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE); // WWDG 時鐘使能

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 計數(shù)器時鐘為（ PCLK/4096） /1

WWDG_Prescaler_2 WWDG 計數(shù)器時鐘為（ PCLK/4096） /2

WWDG_Prescaler_4 WWDG 計數(shù)器時鐘為（ PCLK/4096） /4

WWDG_Prescaler_8 WWDG 計數(shù)器時鐘為（ 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)置了計數(shù)器初始值，同時使能了窗口看門狗。 

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 3 組 2

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

LED1=!LED1; //LED 狀態(tài)翻轉(zhuǎn)

}

關(guān)于喂狗時間： 

WWDG與IWDG的主要區(qū)別是有一個窗口控制，WWDG的中斷是給你最后一次喂狗的機會，通常這個中斷不是讓你執(zhí)行喂狗操作的；一般進到這個中斷時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，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，有一個緊急處理的機會，如保存重要的數(shù)據(jù)，或做系統(tǒng)剎車等操作。 

由此看出，簡單地在WWDG中斷喂狗，既沒有發(fā)揮WWDG相對于IWDG的優(yōu)勢，又因為在中斷中喂狗而為以后的產(chǎn)品留下了隱患。

幾點思考： 

第一、我們可以發(fā)現(xiàn)即使設(shè)定了最大值，WWDG最大計時僅僅有58ms，我們在比較大的程序中也沒必要運行一小段就添加一個喂狗程序，想使其定時5S或10S的時間再復(fù)位系統(tǒng)應(yīng)該怎樣處理呢？通過實驗我找到一種方法，就是在中斷函數(shù)中再做一個額外計數(shù)器，如果計數(shù)器沒有達到設(shè)定值，就重新加載喂狗定時器初值，同時使設(shè)定值加1，當計數(shù)器達到設(shè)定值時，就不加載喂狗定時器初值，這時看門狗定時器就會從從0x40減到0x3F產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。使用這個方法可以將定時時間拓展到 58ms*額外計數(shù)器設(shè)定值，定個幾十秒都不是問題

第二，當額外計數(shù)器達到設(shè)定值時，此時說明程序沒有及時復(fù)位這個額外計數(shù)器，軟件或硬件發(fā)生了錯誤，將時系統(tǒng)復(fù)位，我們需要存儲一些運行過程中的變量，僅僅有不到1ms的時間（從0x40減到0x3F最長大概為910us）怎么夠用呢？ 

這樣就先寫Wwdg_Feed(0x7F)重新加定時器初值，再對我們的存儲函數(shù)進行改造，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時候，有一個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)位這個值當然是系統(tǒng)默認值，如果是看門狗復(fù)位的話這個值就會發(fā)生變化，這樣就可以針對這兩種不同狀態(tài)進行狀態(tài)恢復(fù)。

理解 

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

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

3、當 計數(shù)器的值 從0x40變到0x3F的時候，將產(chǎn)生看門狗復(fù)位；當然在要產(chǎn)生復(fù)位的前一段時間，如果開啟了提前喚醒中斷，那么就會進入中斷，在中斷函數(shù)里，我們需要及時喂狗，否則會產(chǎn)生復(fù)位；

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