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[嵌入式]窗口看门狗&定时器基本原理

目录

1.? 窗口看门狗

1.1? 窗口看门狗概述

1.1.1? 窗口看门狗工作示意图

1.1.2? 窗口看门狗工作过程总结

1.1.3? 窗口看门狗超时时间

1.1.4? 为什么要窗口看门狗 ?

1.1.5? 窗口看门狗其他注意事项

1.2? 常用寄存器和库函数配置

1.2.1? 窗口看门狗框图

1.2.2? 控制寄存器WWDG_CR

1.2.3? 配置寄存器WWDG_CFR

1.2.4? 状态寄存器WWDG_SR

1.3? 窗口看门狗实验

1.3.1? 窗口看门狗配置过程

1.3.2? 代码及注释

2.? 通用定时器

2.1? 三种STM32F1定时器区别

2.2? 通用定时器特点

2.2.1? 通用定时器功能特点描述

2.2.2? 计数器模式

2.3? 通用定时器工作过程


1.? 窗口看门狗

参考资料:

战舰/精英STM32F1开发板

《STM32开发指南-库函数版本》-第12章 窗口看门狗实验

STM32F1xx官方资料:

《STM32中文参考手册V10》-第18章 窗口看门狗

1.1? 窗口看门狗概述

之所以称为窗口看门狗就是因为其喂狗时间是一个有上下限的范围内(窗口),你可以通过设定相关寄存器,设定其上下限时间(下限固定)。喂狗的时间不能过早也不能过晚。

而独立看门狗限制喂狗时间在0-x内,x由相关寄存器决定。喂狗的时间不能过晚。

1.1.1? 窗口看门狗工作示意图

1.1.2? 窗口看门狗工作过程总结

STM32F的窗口看门狗中有一个7位的递减计数器T[6:0],它会在出现下述2种情况之一时产生看门狗复位:

1.当喂狗的时候如果计数器的值大于某一设定数值W[6:0]时,此设定数值在WWDG——CFR寄存器定义。(上窗口)

2.当计数器的数值从0x40见到0x3F时,【T6位跳变到0】。(下窗口)

如果启动了看门狗并且允许中断,当递减计数器等于0x40时,产生早期唤醒中断(EWI),它可以用于喂狗以避免WWDG复位。

1.1.3? 窗口看门狗超时时间

1.1.4? 为什么要窗口看门狗 ?

对于一般看门狗,程序可以在产生复位前的任意时刻刷新看门狗,但这有一个隐患,有可能程序跑乱了又跑回到正常的地方,或跑乱的程序正好执行了刷新看门狗的操作,这样的情况下一般的看门狗就检测不出来了。

如果使用窗口看门狗,程序员可以根据程序正常执行的时间设置刷新看门狗的一个时间窗口,保证不会提前刷新看门狗也不会滞后刷新看门狗,这样可以检测出程序没有按照正常的路径运行非正常地跳过了某些程序段的情况。

1.1.5? 窗口看门狗其他注意事项

上窗口值W[6:0]必须大于下窗口值0x40,否则就无窗口了。

窗口看门狗时钟来源PCLK1(APB1总线)分频后。

1.2? 常用寄存器和库函数配置

1.2.1? 窗口看门狗框图

1.2.2? 控制寄存器WWDG_CR

1.2.3? 配置寄存器WWDG_CFR

1.2.4? 状态寄存器WWDG_SR

1.3? 窗口看门狗实验

1.3.1? 窗口看门狗配置过程

1.使能看门狗时钟:

RCC_APB1PeriphClockCmd();

2.设置分频系数:

WWDG_SetPrescaler();

3.设置上窗口值:

WWDG_SetWindowValue();

4.开启提前唤醒中断并分组(可选):

WWDG_EnableIT();

NVIC_Init();

5.使能看门狗:

WWDG_Enable();

6.喂狗:

WWDG_SetCounter();

7.编写终端服务函数:

WWDG_IRQHandler();

1.3.2? 代码及注释

main.c

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "wdg.h"

 
 int main(void)
 {		
	delay_init();//延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
	uart_init(115200);//串口初始化为115200
 	LED_Init();
	KEY_Init();//按键初始化	 
	LED0=0;
	delay_ms(300);	  
	WWDG_Init(0X7F,0X5F,WWDG_Prescaler_8);//计数器值为7f,窗口寄存器为5f,分频数为8	   
 	while(1)
	{
		LED0=1;			  	   
	}   
}
  

wwdg.h

#ifndef __WDG_H
#define __WDG_H
#include "sys.h"
 

void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr);
void IWDG_Feed(void);

void WWDG_Init(u8 tr,u8 wr,u32 fprer);//初始化WWDG
void WWDG_Set_Counter(u8 cnt);//设置WWDG的计数器
void WWDG_NVIC_Init(void);
#endif

wwdg.c

#include "wdg.h"
#include "led.h"


void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr) 
{	
 	IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);//使能对寄存器IWDG_PR和IWDG_RLR的写操作
	
	IWDG_SetPrescaler(prer);//设置IWDG预分频值:设置IWDG预分频值为64
	
	IWDG_SetReload(rlr);//设置IWDG重装载值
	
	IWDG_ReloadCounter();//按照IWDG重装载寄存器的值重装载IWDG计数器
	
	IWDG_Enable();//使能IWDG
}
//喂独立看门狗
void IWDG_Feed(void)
{   
 	IWDG_ReloadCounter();//重载计数值									   
}


//保存WWDG计数器的设置值,默认为最大. 
u8 WWDG_CNT=0x7f; 
//初始化窗口看门狗 	
//tr   :T[6:0],计数器值 
//wr   :W[6:0],窗口值 
//fprer:分频系数(WDGTB),仅最低2位有效 
//Fwwdg=PCLK1/(4096*2^fprer). 

void WWDG_Init(u8 tr,u8 wr,u32 fprer)//设置计数器初值、窗口值、预分频系数
{ 
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);//WWDG时钟使能

	WWDG_CNT=tr&WWDG_CNT; //初始化WWDG_CNT.    位运算:与
	WWDG_SetPrescaler(fprer);//设置IWDG预分频值

	WWDG_SetWindowValue(wr);//设置窗口值

	WWDG_Enable(WWDG_CNT);//使能看门狗 ,	设置 counter .           

	WWDG_ClearFlag();//清除提前唤醒中断标志位 

	WWDG_NVIC_Init();//初始化窗口看门狗 NVIC

	WWDG_EnableIT(); //开启窗口看门狗中断
} 
//重设置WWDG计数器的值
void WWDG_Set_Counter(u8 cnt)//为了和寄存器保持一制,重新包装了一下
{
    WWDG_Enable(cnt);//使能看门狗 ,	设置 counter .	 
}
//窗口看门狗中断服务程序
void WWDG_NVIC_Init()
{
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn;    //WWDG中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;   //抢占2,子优先级3,组2	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;	 //抢占2,子优先级3,组2	
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; 
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//NVIC初始化
}

void WWDG_IRQHandler(void)//中断服务函数
	{

	WWDG_SetCounter(WWDG_CNT);//当禁掉此句后,窗口看门狗将产生复位

	WWDG_ClearFlag();//清除提前唤醒中断标志位

	LED1=!LED1;//LED状态翻转
	}

2.? 通用定时器

参考资料:

战舰/精英STM32F1开发板

《STM32开发指南-库函数版本》-第13、14、15章?

STM32F1xx官方资料:

《STM32中文参考手册V10》-第14章 通用定时器

2.1? 三种STM32F1定时器区别

2.2? 通用定时器特点

2.2.1? 通用定时器功能特点描述

STM32的通用TIMx (TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)定时器功能特点包括:

● 位于低速的APB1总线上(APB1)

● 16位向上、向下、向上/向下(中心对齐)计数模式,自动装载计数器(TIMx_CNT)。?

● 16位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC),计数器时钟频率的分频系数为1~65536之间的任意数值

● 4个独立通道(TIMx_CH1~4):,这些通道可以用来作为:

─ 输入捕获

─ 输出比较

─ PWM生成(边缘或中间对齐模式)

─ 单脉冲模式输出

● 可使用外部信号(TIMx_ETR)控制定时器和定时器互连(可以用1个定时器控制另外一个定时器)的同步电路。

● 如下事件发生时产生中断/DMA(6个独立的IRQ/DMA请求生成器):

─ 更新:计数器向上溢出/向下溢出,计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)

─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)

─ 输入捕获

─ 输出比较

─ 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路

─ 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

● STM32的通用定时器可以被用于:测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和PWM)等。

● 使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器,脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32的每个通用定时器都是完全独立的,没有互相共享的任何资源。

2.2.2? 计数器模式

通用定时器可以向上计数、向下计数、向上向下双向计数模式。

1.向上计数模式:计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR计数器的内容),然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。

2.向下计数模式:计数器从自动装入的值(TIMx_ARR计数器的值)开始向下计数到0,然后从自动装入的值重新开始并且产生一个计数器向下溢出事件。

3.中央对齐模式(向上/向下计数):计数器从0开始计数到自动加载的值(TIMx_ARR寄存器)?1,产生一个计数器溢出事件,然后向下计数到1并且产生一个计数器下溢事件;然后再从0开始重新计数。

2.3? 通用定时器工作过程

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加:2021-08-30 12:12:35  更:2021-08-30 12:24:12 
 
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