什么是stm32看門狗？獨(dú)立看門狗和窗口看門狗工作原理解析

stm32有兩個(gè)看門狗，獨(dú)立看門狗和窗口看門狗，其實(shí)兩者的功能是類似的，只是喂狗的限制時(shí)間不同。

獨(dú)立看門狗是限制喂狗時(shí)間在0-x內(nèi)，x由你的相關(guān)寄存器決定。喂狗的時(shí)間不能過晚。

窗口看門狗，所以稱之為窗口就是因?yàn)槠湮构窌r(shí)間是一個(gè)有上下限的范圍內(nèi)，你可以通過設(shè)定相關(guān)寄存器，設(shè)定其上限時(shí)間和下限時(shí)間。喂狗的時(shí)間不能過早也不能過晚。

窗口看門狗的

上窗口就是配置寄存器WWDG->CFR里設(shè)定的W[6:0];

下窗口是固定的0x40；

當(dāng)窗口看門狗的計(jì)數(shù)器在上窗口值之外，或是低于下窗口值都會(huì)產(chǎn)生復(fù)位。

圖2

&& 上窗口的值可以只有設(shè)定，7位二進(jìn)制數(shù)最大只可以設(shè)定為127(0x7F)，最小又必須大于下窗口的0x40，所以其取值范圍為64~127（即：0x40~0x7F）;

&& 配置寄存器WWDG->CFR中為計(jì)數(shù)器設(shè)定時(shí)鐘分頻系數(shù)，確定這個(gè)計(jì)數(shù)器可以定時(shí)的時(shí)間范圍，從而確定窗口的時(shí)間范圍。

&& 窗口看門狗的時(shí)鐘來自于PCLK1，在時(shí)鐘配置中，其頻率為外部時(shí)鐘經(jīng)倍頻器后的二分頻時(shí)鐘，即為36MHz，根據(jù)手冊(cè)可以知道其定時(shí)時(shí)間計(jì)算方法：

上窗口時(shí)間：T_min = 4096 * (2^WDGTB)*(WWDG_CR[6:0] - WWDG_CFR[6:0])/36 (us)

下窗口時(shí)間： T_max = 4096 * (2^WDGTB)*(WWDG_CR[6:0] - 0x40)/36 (us)

36Mhz下相關(guān)窗口看門狗的喂狗時(shí)間范圍：

WDGTB（計(jì)數(shù)器分頻值）最早喂狗時(shí)間/us最晚喂狗時(shí)間/ms

0 113 7.28

1 227 14.56

2 455 29.12

3 910 58.25

本例直接寄存器實(shí)現(xiàn)4種測(cè)試模式，測(cè)試窗口看門狗的復(fù)位原理。

MODE_1 0 // 在30ms時(shí)喂狗，在窗口范圍內(nèi)喂狗，LED燈閃爍

MODE_2 0 // 在10ms時(shí)喂狗，在窗口范圍外導(dǎo)致復(fù)位，LED燈常亮

MODE_3 0 // 在100ms時(shí)喂狗，在窗口范圍外喂狗導(dǎo)致復(fù)位

MODE_4 1 // 主函數(shù)不執(zhí)行喂狗，開啟提前喚醒中斷，在WWDG中斷函數(shù)中喂狗

庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)在提前喚醒中斷中，喂狗操作，PA4口LED正常閃爍。當(dāng)外部中斷發(fā)生（按下PA0按鍵），長(zhǎng)時(shí)間不喂狗，引發(fā)窗口看門狗復(fù)位。

直接操作寄存器

相關(guān)寄存器如下：

控制寄存器WWDG->CR：低8位有效。

第8位為WDGA,看門狗激活位。低7位[6:0]為看門狗計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。

配置寄存器WWDG->CFR：低十位有效。

第10位為EWI：提醒喚起中斷。此位置1，當(dāng)計(jì)數(shù)器值到達(dá)0x40時(shí)，將產(chǎn)生中斷。

第8，9位WDGTB:為計(jì)數(shù)器分頻系數(shù)設(shè)置為：

00: CK計(jì)時(shí)器時(shí)鐘(PCLK1除以4096)除以1 01: CK計(jì)時(shí)器時(shí)鐘(PCLK1除以4096)除以2

10: CK計(jì)時(shí)器時(shí)鐘(PCLK1除以4096)除以4 11: CK計(jì)時(shí)器時(shí)鐘(PCLK1除以4096)除以8

低7位[6:0]:為窗口值。

int main(void)

{

#ifdef DEBUG

debug();

#endif

/* System Clocks Configuration ---------------------------------------------*/

RCC_Configuration();

/* GPIO configuration ------------------------------------------------------*/

GPIO_Configuration();

/*注釋-hope:利用窗口看門狗的提前喚醒中斷服務(wù)子程序來進(jìn)行獨(dú)立看門狗計(jì)數(shù)值的

重載，每次重載一次計(jì)數(shù)值LED2就閃爍一次。*/

/* Check if the system has resumed from WWDG reset -------------------------*/

if(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_WWDGRST) != RESET)

{ /* WWDGRST flag set */

/* Turn on led connected to PC.06 */

GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_6, Bit_SET);

/* Clear reset flags */

RCC_ClearFlag();

}

else

{ /* WWDGRST flag is not set */

/* Turn off led connected to PC.06 */

GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_6, Bit_RESET);

}

/* Configure EXTI Line9 to generate an interrupt on falling edge -----------*/

EXTI_Configuration();

/* NVIC configuration --------------------------------------------------------*/

NVIC_Configuration();

/* WWDG configuration --------------------------------------------------------*/

/* Enable WWDG clock */

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);

/* This parameter can be one of the following values:

* @arg WWDG_Prescaler_1: WWDG counter clock = (PCLK1/4096)/1

* @arg WWDG_Prescaler_2: WWDG counter clock = (PCLK1/4096)/2

* @arg WWDG_Prescaler_4: WWDG counter clock = (PCLK1/4096)/4

* @arg WWDG_Prescaler_8: WWDG counter clock = (PCLK1/4096)/8

/* WWDG clock counter = (PCLK1/4096)/8 = 244 Hz (~4 ms)---PCLK1=8MHZ */

WWDG_SetPrescaler(WWDG_Prescaler_8);

/* Set Window value to 0x41 ---設(shè)置上窗口邊界值*/

WWDG_SetWindowValue(0x41);

/* Enable WWDG and set counter value to 0x7F, 0x7f-0x41=64 --WWDG timeout = ~4 ms * 64 = 262 ms */

/*看門狗計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值0x7F---結(jié)合上面上窗口邊界，計(jì)數(shù)值從ox7f遞減到0x40*/

WWDG_Enable(0x7F);

/* Clear EWI flag */

WWDG_ClearFlag();

/* Enable EW interrupt */

WWDG_EnableIT();

while (1)

{

}

}

/******按鍵的優(yōu)先級(jí)為0高于窗口看門狗的優(yōu)先級(jí)1*****/

void NVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

/* 2 bits for Preemption Priority and 2 bits for Sub Priority */

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

void EXTI_Configuration(void)

{

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

/* Connect EXTI Line9 to PB.9 */

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource9);

/* Configure EXTI Line9 to generate an interrupt on falling edge */

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line9);

EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line9;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿有效

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

}

在Stm32f10x_it.c文件中：

void WWDG_IRQHandler(void)

{

/* Update WWDG counter */

WWDG_SetCounter(0x7F);

/* Clear EWI flag */

WWDG_ClearFlag();

/* Toggle led connected to PC.07 */

GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_7, (BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_7)));

}

/********按鍵中斷處理程序********/

//注意：這里中斷函數(shù)里沒有清中斷標(biāo)志的操作，這會(huì)導(dǎo)致窗口看門狗的提前喚醒中斷

無法進(jìn)入，最終導(dǎo)致因無法重載看門狗計(jì)數(shù)器而系統(tǒng)復(fù)位；

void EXTI9_5_IRQHandler(void)

{

if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line9) != RESET)

{

/* Turn off led connected to PC.07 */

GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_7, Bit_RESET);

/* As EXTI line9 pending bit is not cleared, the CPU will execute indefinitely

this ISR and when the WWDG counter falls to 3Fh the WWDG reset occurs */

}

}