初学STM32之看门狗
一、看门狗概述
1.什么是看门狗
单片机在工作中常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序跑飞，而陷入死循环，程序的正常运行被打断，使得系统无法正常工作，造成整个系统陷入停滞状态。所以为了对单片运行状态进行实时监测，便产生了一种专门用于检测单片机程序运行状态的模块或者芯片，俗称看门狗（watchdog）
看门狗的作用就是在程序跑飞的情况下，系统复位，程序重新执行。
2.看门狗分类
在STM32中内置两个看门狗，一个是独立看门狗，另一个是窗口看门狗。二者都可以用来检测和解决由软件错误引起的故障。当计数器达到给定的超时值时，出发一个中断或者产生系统复位。
独立看门狗由专用低速时钟驱动的，即使主时钟发生故障它依然有效。独立看门狗适用于看门狗作为一个在主程序之外 能够完全独立工作，并且对时间精度要求低的场合。
窗口看门狗由APB1时钟分频后得到的时钟驱动。通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的操作。窗口看门狗适用于那些要求看门狗在精确计时窗口起作用的程序。
二、看门狗功能描述
1.独立看门狗
- 在键值寄存器（IWDR_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，当计数器值计数到尾值0x000时会产生一个复位信号（IWDG_RESET)。
- 无论何时，只要在键值寄存器IWDG_KR中写入0xAAAA（通常说的喂狗）, 自动重装载寄存器IWDG_RLR的值就会重新加载到计数器，从而避免看门狗复位。
- 如果程序异常，就无法正常喂狗，从而系统复位。
功能框图如图所示：
2.窗口看门狗
之所以叫窗口看门狗是因为其喂狗时间是一个有上下限范围的窗口。可以通过设置相关寄存器设定其上限时间（下限时间固定）。
窗口看门狗工作示意图如图所示：
将WWDG_CR寄存器中的WDGA位置’1’则窗口看门狗启动，当出现以下两种情况是窗口看门狗复位。
- 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。
- 当计数器的数值从0x40减到0x3F时【T6位跳变到0】 。
注1：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。
注2：上窗口值W[6:0]必须大于下窗口值0x40。否则就无窗口了。
注3：窗口看门狗时钟来源PCLK1（APB1总线时钟）分频后。
窗口看门狗功能框图如图所示：
三、看门狗配置过程
1.独立看门狗
- 取消寄存器写保护；
- 设置独立看门狗的与分频系数，确定时钟；
- 设置看门狗重装载值；
- 使能看门狗；
- 应用程序喂狗；
具体代码如下：
void IWDG_Init(u8 pr,u16 rel)
{
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
IWDG_SetPrescaler(pr);
IWDG_SetReload(rel);
IWDG_ReloadCounter();
IWDG_Enable();
}
喂狗程序在主函数中执行，代码如下：
while(1)
{
if(Key_Scan(0) == Key0_PRES)
{
delay_ms(20);
IWDG_ReloadCounter();//喂狗
}
}
其中溢出时间计算：Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40 （M3)
2.窗口看门狗
- 使能看门狗时钟；
- 设置分频系数；
- 设置上窗口值；
- 开启提前唤醒中断并分组；
- 使能看门狗；
- 清除唤醒中断标志位；
- 初始化窗口看门狗 NVIC；
- 开启窗口看门狗中断；
- 喂狗；
- 编写中断服务函数；
具体代码如下：
void WWDG_Init(u8 tr,u8 wv,u32 pre)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE); // WWDG时钟使能
WWDG_CNT = tr&WWDG_CNT;
WWDG_SetPrescaler(pre); //设置与分频系数
WWDG_SetWindowValue(wv);//设置上窗口值，设置看门狗的计数值
WWDG_Enable(WWDG_CNT);//使能窗口看门狗，设置比较用窗口值
WWDG_ClearFlag();//清除标志位
WWDG_NVIC_Init();//开启提前唤醒中断并分组
WWDG_EnableIT(); //开启看门狗中断
}
其中初始化窗口看门狗NVIC代码如下：
void WWDG_NVIC_Init()
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}
中断服务函数代码如下：
void WWDG_IRQHandler(void)
{
WWDG_SetCounter(WWDG_CNT);
WWDG_ClearFlag();
LED1 = 0;
}
在中断服务函数中喂狗并再次清除唤醒中断标志位