【STM32】看门狗

目录

• 一、独立看门狗
• • 1. IWDG简介
  • 2. IWDG工作原理及框图
  • 3. IWDG寄存器及函数介绍
  • 4. IWDG溢出时间计算
  • 5. IWDG配置步骤
  • 6. 小实验：独立看门狗喂狗实验
• 二、窗口看门狗
• • 1. WWDG简介
  • 2. WWDG工作原理及框图
  • 3. WWDG寄存器及函数介绍
  • 4. WWDG溢出时间计算
  • 5. WWDG配置步骤
  • 6. 小实验：窗口看门狗喂狗实验

一、独立看门狗

1. IWDG简介

独立看门狗（Independent Watchdog，通常缩写为IWDG）主要作用是主要用于检测外界电磁干扰，或硬件异常导致的程序跑飞问题。

• IWDG本质上是一个12位的递减计数器。当计数器的值从某个初始值开始递减，并一直减到0时，系统会产生一个复位信号（IWDG_RESET）。CPU在接收到这个复位信号后，会重新启动系统，以确保系统从可能的错误或死锁状态中恢复。
• 在计数器的值减到0之前，如果程序通过特定的“喂狗”操作（即重置计数器的值）来刷新计数器，那么就不会产生复位信号，系统将继续正常运行。这种“喂狗”操作通常是由程序在正常运行时定期执行的，以确保IWDG不会因计数器超时而产生复位信号。
• 它使用专用的低速时钟（LSI）作为时钟源，即使在主时钟发生故障时，IWDG仍然能够继续运行。IWDG可以在停止模式和待机模式下工作，确保在这些模式下系统仍然受到保护。

2. IWDG工作原理及框图

3. IWDG寄存器及函数介绍

4. IWDG溢出时间计算

1Tout：看门狗溢出时间
2fIWDG：看门狗的时钟源频率
3psc：看门狗预分频系数
4rlr：看门狗重装载值
5

5. IWDG配置步骤

6. 小实验：独立看门狗喂狗实验

实验目的

配置 IWDG 溢出时间为 1 秒左右，并验证未及时喂狗时系统将被复位。

代码实现

main.c

1#include "sys.h"
2#include "uart1.h"
3#include "delay.h"
4#include "led.h"
5#include "uart1.h"
6#include "iwdg.h"
7
8int main(void)
9{
10    HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */
11    stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */      
12    //LED初始化
13    led_init();
14    uart1_init(115200);
15    iwdg_init(IWDG_PRESCALER_32,1250 - 1);
16    printf("hello world\r\n");
17    printf("狗儿肚子饿了，再不喂它的话就咬人了\r\n");
18    
19    if(__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_IWDGRST) != RESET){
20        printf("独立看门狗复位\r\n");
21        __HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS();
22    }else{
23        printf("其他复位重启\r\n");
24    }
25    
26    while(1)
27    {
28        delay_ms(500);
29        iwdg_feed();
30        printf("狗儿已经喂饱了，不会咬人了！\r\n");
31    }
32}
33

iwdg.c

1#include "iwdg.h"
2
3IWDG_HandleTypeDef iwdg_handle = {0};
4
5//独立看门口初始化
6void iwdg_init(uint8_t psc, uint16_t rlr)
7{
8    iwdg_handle.Instance = IWDG;
9    iwdg_handle.Init.Prescaler = psc;
10    iwdg_handle.Init.Reload = rlr;
11    HAL_IWDG_Init(&iwdg_handle);
12}
13
14//喂狗函数
15void iwdg_feed(void)
16{
17    HAL_IWDG_Refresh(&iwdg_handle);
18}
19
20

iwdg.h

1#ifndef __IWDG_H__
2#define __IWDG_H__
3
4#include "sys.h"
5
6//独立看门口初始化
7void iwdg_init(uint8_t psc, uint16_t rlr);
8//喂狗函数
9void iwdg_feed(void);
10
11#endif
12

二、窗口看门狗

1. WWDG简介

窗口看门狗用于监测单片机程序运行时效是否精准，主要检测软件异常，一般用于需要精准检测程序运行时间的场合。

窗口看门狗的本质是一个能产生系统复位信号和提前唤醒中断的6位计数器。产生复位条件：

• 当递减计数器值从 0x40 减到 0x3F 时复位（即T6位跳变到0）。
• 计数器的值大于 W[6:0] 值时喂狗会复位。

产生中断条件：

• 当递减计数器等于 0x40 时可产生提前唤醒中断 (EWI)。
• 在窗口期内重装载计数器的值，防止复位，也就是所谓的喂狗。

2. WWDG工作原理及框图

3. WWDG寄存器及函数介绍

4. WWDG溢出时间计算

5. WWDG配置步骤

6. 小实验：窗口看门狗喂狗实验

实验目的

开启窗口看门狗，计数器值设置为 0X7F ，窗口值设置为 0X5F ，预分频系数为 8 。在 while 循环里喂狗，同时翻转 LED1 状态；在提前唤醒中断服务函数进行喂狗，同时翻转 LED2 状态。

代码实现

main.c

1#include "sys.h"
2#include "uart1.h"
3#include "delay.h"
4#include "led.h"
5#include "uart1.h"
6#include "wwdg.h"
7
8int main(void)
9{
10    HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */
11    stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */      
12    //LED初始化
13    led_init();
14    //串口初始化
15    uart1_init(115200);
16    //窗口看门狗初始化
17    wwdg_init(0x7F, 0x5F, WWDG_PRESCALER_8);
18    
19    if(__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_WWDGRST) != RESET){
20        printf("独立看门狗复位\r\n");
21        __HAL_RCC_CLEAR_RESET_FLAGS();
22    }else{
23        printf("其他复位重启\r\n");
24    }
25    
26    while(1)
27    {
28        delay_ms(50);
29        wwdg_feed();
30        led2_toggle();
31    }
32}
33

wwdg.c

1#include "wwdg.h"
2#include "led.h"
3
4WWDG_HandleTypeDef wwdg_handle = {0};
5//窗口看门狗初始化
6void wwdg_init(uint8_t tr, uint8_t wr , uint32_t psc)
7{
8    wwdg_handle.Instance = WWDG;
9    //设置定时器重装载值
10    wwdg_handle.Init.Counter = tr;
11    //设置窗口值
12    wwdg_handle.Init.Window = wr;
13    //设置分频系数
14    wwdg_handle.Init.Prescaler = psc;
15    //提前唤醒中断使能标志
16    wwdg_handle.Init.EWIMode = WWDG_EWI_ENABLE;;
17    HAL_WWDG_Init(&wwdg_handle);
18}
19
20//硬件相关初始化
21void HAL_WWDG_MspInit(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
22{
23    //打开看门口时钟
24    __HAL_RCC_WWDG_CLK_ENABLE();
25    //设置中断优先级
26    HAL_NVIC_SetPriority(WWDG_IRQn, 2, 2);
27    //使能中断
28    HAL_NVIC_EnableIRQ(WWDG_IRQn);
29}
30
31//中断服务函数
32void WWDG_IRQHandler(void)
33{
34    //公共服务函数
35    HAL_WWDG_IRQHandler(&wwdg_handle);
36}
37
38//喂狗函数
39void wwdg_feed(void)
40{
41    HAL_WWDG_Refresh(&wwdg_handle);
42}
43
44//中断回调函数
45void HAL_WWDG_EarlyWakeupCallback(WWDG_HandleTypeDef *hwwdg)
46{
47    //喂狗
48    //wwdg_feed();
49    led2_toggle();
50}
51

wwdg.h

1#ifndef __WWDG_H__
2#define __WWDG_H__
3
4#include "sys.h"
5
6
7//喂狗函数
8void wwdg_feed(void);
9void wwdg_init(uint8_t tr, uint8_t wr , uint32_t psc);
10
11#endif
12

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