【STM32】独立看门狗概述、寄存器、库函数（IWDG一般步骤）

STM32F1xx官方资料：

《STM32中文参考手册V10》-第17章独立看门狗

独立看门狗概述

看门狗的定义

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；或者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) 。

简单点说：看门狗的作用就是在一定时间内（通过定时计数器实现）没有接收到喂狗信号（表示MCU已经挂了），便实现处理器的自动复位重启（发送复位信号）。

看门狗的作用和要求：

在系统跑飞（程序异常执行）的情况，系统复位，程序重新执行；
在启动正常运行的时候，系统不能复位。

STM32的内置看门狗

STM32内置两个看门狗，提供了更高的安全性、时间的精确性和使用的灵活性。两个看门狗设备（独立看门狗、窗口看门狗）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，触发一个中断（仅适用窗口看门狗）或者产生系统复位。

独立看门狗（IWDG)由专用的低速时钟（LSI）驱动（40kHz），即使主时钟发生故障它仍有效。独立看门狗适合应用于需要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。
窗口看门狗由从APB1时钟（36MHz）分频后得到时钟驱动。通过可配置的时间窗口来检测应用程序非正常的过迟或过早操作。窗口看门狗最适合那些要求看门狗在精确计时窗口起作用的程序。

独立看门狗的功能

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。

注意：IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器具有写保护功能。要修改这两个寄存器的值，必须先向IWDG_KR寄存器中写入0x5555。以不同的值写入这个寄存器将会打乱操作顺序，寄存器将重新被保护。重装载操作(即写入0xAAAA)也会启动写保护功能。

独立看门狗相关配置寄存器

键寄存器（IWDG_KR）

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作用：写入0xAAAA，不停地喂狗，避免复位；写入0x5555表示允许访问IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器；写入0xCCCC，启动看门狗工作（若选择了硬件看门狗则不受此命令字限制）。最起初的复位值是从0xFFF开始递减，喂狗之后再从重装载寄存器的值开始递减。

预分频寄存器（IWDG_PR）

作用：对时钟频率进行分频。

重装载寄存器（IWDG_RLR）

作用：用于定义看门狗计数器的重装载值，每当向IWDG_KR寄存器写入0xAAAA时，重装载值会被传送到计数器中。随后计数器从这个值开始递减计数。

状态寄存器（IWDG_SR）

作用：对预装载值更新、预分频值更新状态进行监控。

独立看门狗超时时间

超出（溢出）时间计算：

Tout=((4×2^PR) ×RLR)/40

其中：Tout的单位为毫秒。

时钟频率LSI=40K，一个看门狗时钟周期就是最短超时时间。最长超时时间= (IWDG_RLR寄存器最大值）X看门狗时钟周期。

比如，想要设置超出时间为1s（也就是说，如果1s之内没有喂狗，就直接复位），设置预分频系数为64（也就是说，PR位为4，即[2:0]位为100），由此可以计算出RLR为625。

也就是说，在时钟信号为40kHz，预分频系数为64的时候，从625递减至0的事件是1s。

独立看门狗相关配置库函数

2个初始化函数

void IWDG_WriteAccessCmd(uint16_t IWDG_WriteAccess);
void IWDG_Enable(void);

作用：前者取消IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器具有写保护功能（0x5555使能），后者使能看门狗（写0xCCCC到KR）。

这里需要注意一点：IWDG一旦启动，就不能被关闭！如果想要关闭，只能重启，并且重启之后不能再次打开。

2个参数设置函数

void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler);
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload);

作用：前者设置预分频系数，后者设置重装载值。

1个喂狗函数

void IWDG_ReloadCounter(void);

作用：不断喂狗，避免复位（写0xAAAA到KR）。

独立看门狗一般步骤

取消寄存器写保护。调用函数：IWDG_WriteAccessCmd()；
设置独立看门狗的预分频系数，确定时钟。调用函数：IWDG_SetPrescaler()；
设置看门狗重装载值（根据溢出时间确定）。调用函数：IWDG_SetReload()；
使能看门狗。调用函数：IWDG_Enable()；
应用程序喂狗。调用函数：IWDG_ReloadCounter()。

下面按照这个一般步骤来进行一个简单的独立看门狗程序：

//初始化独立看门狗
//prer:分频数:0~7(只有低3位有效!)
//分频因子=4*2^prer.但最大值只能是256!
//rlr:重装载寄存器值:低11位有效.
//时间计算(大概):Tout=((4*2^prer)*rlr)/40 (ms).
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();//reload										   
}

 int main(void)
 {		
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
 	LED_Init();		  	 //初始化与LED连接的硬件接口
	KEY_Init();          //按键初始化	 
	delay_ms(500);   	 //让人看得到灭
	IWDG_Init(4,625);    //与分频数为64,重载值为625,溢出时间为1s	   
	LED0=0;				 //点亮LED0
	while(1)
	{
		if(KEY_Scan(0)==WKUP_PRES)
		{
			IWDG_Feed();//如果WK_UP按下,则喂狗
		}
		delay_ms(10);
	};	 
}