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STM32_看门狗

分类: 文章 • 2025-01-03 23:09:52

STM32内置两个看门狗，用于检测单片机运行状态，并解决正常运行时不能重启或者运行异常时可进行重启的情况

  • 独立看门狗（IWDG），由专用的低速时钟LSI驱动，即使主时钟故障仍然有效
    适合于独立于主程序之外，并且对时间精度要求低的场合

  • 窗口看门狗由APB1时钟分频后驱动，通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早操作
    适合于精确计时的场合

独立看门狗的功能：
在关键字寄存器IWDG_KR中写入 0xCCCC，开始启用独立看门狗；此时计数器开始从其复位值 0xFFF 递减计数。当计数器计数到末尾 0x000 时，会产生一个复位信号(IWDG_RESET);
无论何时，只要关键字寄存器 IWDG_KR 中被写入 0xAAAA（喂狗）， IWDG_RLR 中的值就会被重新
加载到计数器中从而避免产生看门狗复位;
IWDG_PR 和 IWDG_RLR 寄存器具有写保护功能。要修改这两个寄存器的值，必须先向IWDG_KR 寄存器中写入 0x5555。将其他值写入这个寄存器将会打乱操作顺序，寄存器将重新被保护。重装载操作(即写入 0xAAAA)也会启动写保护功能。
STM32_看门狗
预分频寄存器IWDG_PR，该寄存器用来设置看门狗时钟的分频系数，最低为 4，最高位 256，该寄存器是一个 32 位的寄存器，但是我们只用了最低 3 位，其他都是保留位。
重装载寄存器 IWDG_RLR。该寄存器用来保存重装载到计数器中的值。该寄存器也是一个 32 位寄存器，但是只有低 12 位是有效的
关键字寄存器 IWDG_KR, 0~15位有效
状态寄存器IWDG_SR, 0~1位有效

配置独立看门狗的步骤：== (无需使能时钟，因为使用的是内部的LSI时钟)==
1.取消寄存器写保护（向 IWDG_KR 写入 0X5555）
通过取消 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的写保护，使后面可以操作这两个寄存器, 设置 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的值。
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); // 这个函数就是开启/取消写保护，也就是使能/失能写权限

2.设置独立看门狗的预分频系数和重装载值
void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler); //设置 IWDG_PR 预分频值, 范围为 0~7
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload); //设置 IWDG_RLR 重装载值

设置好看门狗的分频系数 prer 和重装载值就可以知道看门狗的喂狗时间（也就是看门狗溢出时间），该时间的计算方式为： Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40 , 其中 Tout 为看门狗溢出时间（单位为 ms）
比如我们设定 prer 值为 4，rlr 值为 625，那么就可以得到 Tout=64×625/40=1000ms，这样看门狗的溢出时间就是 1s

3.重载计数值喂狗（向 IWDG_KR 写入 0XAAAA）
IWDG_ReloadCounter(); //按照 IWDG 重装载寄存器的值重装载 IWDG 计数器
通过这句，将使 STM32 重新加载 IWDG_RLR 的值到看门狗计数器里面。即实现独立看门狗的喂狗操作。

4.启动看门狗(向 IWDG_KR 写入 0XCCCC)
IWDG_Enable(); //使能 IWDG
注意 IWDG 在一旦启用，就不能再被关闭！想要关闭，只能重启

窗口看门狗:递减计数器需要在一个有限的时间窗口——W[6:0] ~ 0X3F中被刷新
当看门狗的计数器在上窗口值之外被刷新，或者低于下窗口值都会产生复位
T[6:0]就是 WWDG_CR 的低七位，W[6:0]即是 WWDG->CFR 的低七位。T[6:0]就是窗口看门狗的计数器，而 W[6:0]则是窗口看门狗的上窗口，下窗口值是固定的（0X40）。

如果启动看门狗并开启中断，在计数器递减到0x40时，会产生早期唤醒中断EMI，提醒喂狗避免被复位

窗口看门狗的超时公式： Twwdg=(4096×2^WDGTB×(T[5:0]+1)) /Fpclk1;
其中： Twwdg：WWDG 超时时间（单位为 ms）； Fpclk1：APB1 的时钟频率（单位为 Khz） ；
WDGTB：WWDG 的预分频系数 ； T[5:0]：窗口看门狗的计数器低 6 位

窗口看门狗配置过程：
1.使能 WWDG 时钟
WWDG 不同于 IWDG，IWDG 有自己独立的 32Khz 时钟，不存在使能问题。而 WWDG使用的是 PCLK1 的时钟，需要先使能时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE); // WWDG 时钟使能APB1

2.设置窗口值和分频数
设置窗口值 void WWDG_SetWindowValue(uint8_t WindowValue)；
设置分频数的函数是： void WWDG_SetPrescaler(uint32_t WWDG_Prescaler)；

3.设置计数器初始值并使能看门狗
void WWDG_Enable(uint8_t Counter)； //该函数既设置了计数器初始值，同时使能了窗口看门狗。

4.开启 WWDG 中断并分组
NVIC_Init(); // 进行中断优先级配置
WWDG_EnableIT(); //开启窗口看门狗中断

5.编写中断服务函数
通过该函数来喂狗：void WWDG_SetCounter(uint8_t Counter); //独立的设置计数器值并开启
WWDG_ClearFlag(); // 在中断服务函数里面也要将状态寄存器的 EWIF 位清空。

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