前言
使用的是正点原子的探索者开发板进行学习，芯片：STM32F407ZGTx
学习说明此文档为本人的学习笔记，注重实践，关于理论部分会给出相应的学习链接。
注：本文档添加了对代码的在线调试功能，有助于大家更好理解相关寄存器和重要变量值的变化
理论学习
一、看门狗（WDG）简介
????????在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的模块或者芯片，俗称“看门狗”(watchdog) 。
在启动正常运行的时候，系统不能复位，可以通过看门狗来复位单片机。
在系统跑飞（程序异常执行）的情况，系统复位，程序重新执行。
具有两个嵌入式看门狗外设，具有安全性高、定时准确及使用灵活的优点。两个看门狗外设（独立和窗口）均可用于检测并解决由软件错误导致的故障；当计数器达到给定的超时值时，触发一个中断（仅适用于窗口型看门狗）或产生系统复位。
二、独立看门狗（IWDG）
2.1 IWDG简介
2.2? IWDG特征
- 自由运行递减计数器
- 时钟由独立RC振荡器提供（可在待机和停止模式下运行）
- 当递减计数器值达到0x000时产生部位（看门狗激活时）
2.3 IWDG功能
在键值寄存器（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，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。
- 硬件看门狗
- 寄存器访问保护
- 调试模式（请参考芯片手册）
2.4 IWDG相关寄存器
- ?键值寄存器（IWDG_KR）： 0~15位有效（只写，读为0000h）
必须每隔一段时间通过软件对这些位写入键值AAAAh,否则当计数器计数到0时，看门狗产生复位。写入键值 5555h 可使能对 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 寄存器的访问；写入键值 CCCCh 可启动看门狗（选中硬件看门狗选项的情况除外）
- 预分频寄存器（IWDG_PR）:对时钟（LSI）进行分频
- 重载寄存器（IWDG_RLR）:看门狗计数器重载值
受写保护，每次对 IWDR_KR 寄存器写入值 AAAAh 时，这个值就会重装载到看门狗计数器中。之后，看门狗计数器便从该装载的值开始递减计数。超时周期由该值和时钟预分频器共同决定。
- 状态寄存器（IWDG_SR）:只有RVU、PVU两位有效
RVU：看门狗计数器重载值更新。可通过硬件将该位置 1 以指示重载值正在更新。当在 VDD 电压域下完成重载值更新操作后 （需要多达 5 个 RC 40 kHz 周期），会通过硬件将该位复位。
重载值只有在 RVU 位为 0 时才可更新。
PVU：看门狗预分频器值更新。可通过硬件将该位置 1 以指示预分频器值正在更新。当在 VDD 电压域下完成预分频器值更新操作后（需要多达 5 个 RC 40 kHz 周期），会通过硬件将该位复位。
三、窗口看门狗（WWDG）
3.1 WWDG简介
3.2? WWDG特征
- 可编程的自由运行递减计数器
- 复位条件
? ? ? ? -?当递减计数器值小于 0x40 时复位（如果看门狗已激活）
? ? ? ? -?在窗口之外重载递减计数器时复位（如果看门狗已激活）
-
提前唤醒中断 (EWI) ：当递减计数器等于 0x40 时触发（如果已使能且看门狗已激活）
3.3 WWDG功能
?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：
- 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】
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。
实战演练??
一、独立看门狗
1.1 设计规划
- 实验目标
在配置在配置看门狗后，DS0 将常亮，如果 KEY_UP 按键按下，就喂狗（重新状态计数器），只要 KEY_UP 不停的 按，看门狗就一直不会产生复位，保持 DS0 的常亮，一旦超过看门狗定溢出时间（Tout）还没 按，那么将会导致程序重启，这将导致 DS0 熄灭一次。
- 硬件资源?
1.2 程序设计
- 配置步骤
- 向IWDG_KR写入0X5555（取消 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的写保护，且可以设置）? ? ? ? ? ? 预分频和重装载，看门狗喂狗时间（看门狗溢出时间），计算公式：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Tout = ((4x2^peer) x rlr) / 32? ? Tout为看门狗溢出时间（ms）; prer为看门狗时钟预分频值（IWDG_PR值，范围0~7）；rlr为看门狗的重装载值（IWDG_RLR的值）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?如：Tout = ((4x2^4) x 500/32 = 64 x 500 /32 = 1000ms? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(由于时钟不准，所以喂狗时间不能太晚)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
-
向 IWDG_KR 写入 0XAAAA（喂狗）
-
向 IWDG_KR 写入 0XCCCC（启动看门狗）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 一旦启动就不能再关闭，只有重启时才会关闭，重启后不会自动打开IWDG，慎用。
- IWDG配置
iwdg.h
#ifndef _IWDG_H
#define _IWDG_H
#include "sys.h"
void IWDG_Init(u8 per,u16 rlr);
void IWDG_Feed(void);
#endifiwdg.c
#include "iwdg.h"
//IWDG->PR[2:0]=000:111 2^prer prer=(0~7)
//IWDG->RLR[11:0]=0X000:0XFFF rlr=(0~4095)
//OUT TIME￡oTout=((4*2^prer)*rlr)/32 ms
void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr)
{
IWDG->KR = 0X5555; //openen : IWDG->PR;IWDG->RLR
IWDG->PR = prer;
IWDG->RLR = rlr;
IWDG->KR = 0XAAAA; //reload
IWDG->KR = 0XCCCC; //IWDGen
}
void IWDG_Feed(void)
{
IWDG->KR = 0XAAAA;
}
- 主函数text.c
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "iwdg.h"
int main(void)
{
Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);
delay_init(168);
LED_Init(); //??
KEY_Init(); //??
delay_ms(100); //??
IWDG_Init(4,500); //??
LED0=0; //??
while(1)
{
if(KEY_Scan(0)==WKUP_PRES)//??WK_UP??,???
{
IWDG_Feed();//??
}
delay_ms(10);
};
}1.3 在线调试
查看IWDG定时器，可以看到KE无论向里面写什么数，读出都是0。而PR和RLR里面也有相关值
1.4 上板验证
编译后无错误下载到开发板中，会发现DS0没隔1s进行闪烁（不复位常亮，复位灭），如果按击WK_UP按键，则不会复位，DS0就会一直亮。
二、窗口看门狗
1.1 设计规划
- 实验目标
- 硬件资源?
1.2 程序设计
- 配置步骤
- 使能WWDG时钟? ：挂在PCK1时钟，需要先使能时钟。
- 设置WWDG_CFR、WWDG_CR两个寄存器：包括使能窗口看门狗、开启中断、设置计数器的初始值、设置窗口值并设置分频数 WDGTB 等。
- 开启WWDG中断并分组
- 编写中断服务函数：喂狗
- WWDG配置
wwdg.h
#ifndef _WWDG_H
#define _WWDG_H
#include "sys.h"
void WWDG_Init(u8 tr, u8 wr , u8 fprer);
void WWDG_Set_Counter(u8 cnt) ; //喂狗
#endif
wwdg.c
#include "wwdg.h"
#include "sys.h"
#include "led.h"
u8 WWDG_CNT = 0X7F; //±￡′?WWDG??êy?÷μ?éè???μ￡???è??a×?′ó
//tr :T[6:0] ,counter
//wr :w[6:0] ,′°?ú?μ
//fprer￡o·??μ?μêy
//Fwwdg=PCLK1/(4096*2^fprer) //ò?°?PCLK1 = 42MHz
void WWDG_Init(u8 tr, u8 wr , u8 fprer)
{
RCC->APB1ENR|=1<<11; //?? wwdg ??
WWDG_CNT = tr & WWDG_CNT;//??? WWDG_CNT.
WWDG->CFR|=fprer<<7; //PCLK1/4096 ?? 2^fprer
WWDG->CFR&=0XFF80;
WWDG->CFR|=wr; //?????
WWDG->CR|=WWDG_CNT;//??????
WWDG->CR|=1<<7; //?????
// MY_NVIC_Init(2,3,WWDG_IRQn,2);
SCB->AIRCR |= 0X05FA0000 | 0X500;
NVIC->IP[0] |= 0XF0;
NVIC->ISER[0] |= 1<<0;
WWDG->SR=0X00; //??D??D??±ê??
WWDG->CFR|=1<<9; //ê1?ü??D??D??
}
void WWDG_Set_Counter(u8 cnt)
{
WWDG->CR =(cnt & 0x7F);
void WWDG_IRQHandler(void)
{
WWDG_Set_Counter(WWDG_CNT);
WWDG->SR=0X00;
LED1=!LED1;
}
- 主函数text.c
#include "key.h"
#include "wwdg.h"
int main(void)
{
Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);
delay_init(168);
LED_Init();
// KEY_Init();
// IWDG_Init(4,500);
LED0=0;
delay_ms(300);
WWDG_Init(0X7F,0X5F,3);
while(1)
{
// if(KEY_Scan(0)==WKUP_PRES)//??WK_UP??,???
// {
// IWDG_Feed();//??
// }
// delay_ms(10);
LED0=1;
};
}