LM4F232看門狗定時(shí)器的原理和使用分析概述

　　在實(shí)際的MCU應(yīng)用系統(tǒng)中，由于常常會(huì)受到來白外界的某些干擾，有可能（對規(guī)范的設(shè)計(jì)概率極小）造成程序的跑飛而陷入死循環(huán)，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài)并且不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到可控的工作狀態(tài)。所以出于對MCU運(yùn)行的安全考慮，便引入了一種專門的復(fù)位監(jiān)控電路，俗稱看門狗（WatchDog）。看門狗電路所起的作用是一旦MCU運(yùn)行出現(xiàn)故障，就強(qiáng)制對MCU進(jìn)行硬件復(fù)位，使整個(gè)系統(tǒng)重新處于可控狀態(tài)（要想精確恢復(fù)到故障之前的運(yùn)行狀態(tài)從技術(shù)上講難度大成本高，而復(fù)位是最簡單且可靠的處理手段）。

　　在51單片機(jī)中AT89S52也有看門狗，由于看門狗已經(jīng)是MUC運(yùn)用中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，為了節(jié)省成本，現(xiàn)在大部分MUC都集成了看門狗的功能。在Stellaris系列CORTEX M4里集成有硬件的看門狗定時(shí)器模塊。看門狗定時(shí)器在到達(dá)超時(shí)值時(shí)會(huì)產(chǎn)生不可屏蔽的中斷或復(fù)位。當(dāng)系統(tǒng)由于軟件錯(cuò)誤而無法響應(yīng)或外部器件不能以期望的方式響應(yīng)時(shí)，使用看門狗定時(shí)器可重新獲得控制。

　　最實(shí)用的看門狗就是用在：當(dāng)系統(tǒng)跑飛后，產(chǎn)生一個(gè)中斷復(fù)位，使系統(tǒng)重新復(fù)位運(yùn)行。為了防止在程序跑飛時(shí)意外修改看門狗模塊的配置，特意引入了一個(gè)鎖定寄存器，向鎖存器中寫一個(gè)特別酌數(shù)字來實(shí)現(xiàn)。程序跑飛本身已是罕見的事件，而在一旦發(fā)生此罕見事件的情況下又恰好會(huì)把這個(gè)特別的數(shù)字寫入鎖定寄存器更是不可能。因此可以保證中斷復(fù)位的產(chǎn)生。

　　但是，正常情況下程序跑飛是小概率事件，大家如果遇到程序跑飛的情況，應(yīng)該首先考慮是否是軟件編程錯(cuò)誤或者硬件的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，這才是跑飛情況下的大概率事件。 首先都是設(shè)置外設(shè)，看門狗設(shè)置需要使用下面幾個(gè)語句，看門狗可以在第一次超時(shí)產(chǎn)生一個(gè)中斷，第二次超時(shí)喂狗。當(dāng)32位計(jì)數(shù)器在使能后倒計(jì)數(shù)到O狀態(tài)時(shí)，看門狗定時(shí)器模塊產(chǎn)生第一個(gè)超時(shí)信號，并產(chǎn)生中斷觸發(fā)信號。在發(fā)生了第一個(gè)超時(shí)事件后，32位計(jì)數(shù)器自動(dòng)重裝并重新遞減計(jì)數(shù)。如果沒有清除第一個(gè)超時(shí)中斷狀態(tài)，則當(dāng)計(jì)數(shù)器再次遞減到0時(shí)，且復(fù)位功能已使能，則看門狗定時(shí)器會(huì)向處理器發(fā)出復(fù)位信號。

　　我們下面來編寫這樣一個(gè)功能函數(shù)來驗(yàn)證看門狗的功效：程序正常運(yùn)行時(shí)，使得LED1不斷地閃爍，并喂狗。當(dāng)按鍵按下時(shí)，觸發(fā)GPIO按鍵中斷，處理器進(jìn)入死循環(huán)，看門狗定時(shí)器產(chǎn)生第一個(gè)超時(shí)信號，進(jìn)入看門狗中斷服務(wù)程序，LED2不斷閃爍，直到看門狗定時(shí)器產(chǎn)生第二次超時(shí)信號，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位，系統(tǒng)再次正常運(yùn)行，LED1恢復(fù)不斷地閃爍．