独立看门狗和窗口看门狗

什么是看门狗

什么是独立看门狗

独立看门狗时钟

什么是看门狗

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) 。

什么是独立看门狗

顾名思义，独立看门狗就是工作在主程序之外，能够完全独立工作，它的时钟是专用的低速时钟，由 VDD 电压供电，在停止模式和待机模式下仍能工作。独立看门狗本质是一个12 位的递减计数器，当计数器的值从某个值一直减到 0 的时候，系统就会产生一个复位信号，即 IWDG_RESET 。

如果在计数没减到 0 之前，刷新了计数器的值的话，那么就不会产生复位信号，刷新计数器的值这个动作就是我们经常说的喂狗。

独立看门狗框图

独立看门狗时钟

独立看门狗的时钟由独立的RC振荡器LSI提供，即使主时钟发生故障它仍然有效，非常独立。启用IWDG后，LSI时钟会自动开启。LSI时钟频率并不精确，F1用40kHz。LSI经过一个8位的预分频器得到计数器时钟。

预分频寄存器

地址偏移：0x04

复位值：0x0000 0000

31-16位

保留，始终读为为零

15-0位

PR[2:0]:预分频因子(Prescaler divider)
这些位具有写保护设置。通过设置这些位来选择计数器时钟的预分频因子。要改变预分频因子，IWDG_SR寄存器的PVU位必须为0。
000:预分频因子=4 100：预分频因子=64
001：预分频因子=8 101：预分频因子=128
010：预分频因子=16 110：预分频因子=256
011:预分频因子=32 111：预分频因子=256
注意：对此寄存器进行读操作，将从VDD电压域返回预分频值。如果写操作正在进行，则读回的值可能是无效的。因此，只有当IWDG_SR寄存器的PVU位为0时，读出的值才有效。

分频系数算法

prer是IWDG_PR 的值。

重装载寄存器

重装载寄存器是一个 12 位的寄存器，用于存放重装载值，低 12 位有效，即最大值为 4096 ，这个值

的大小决定着独立看门狗的溢出时间。

地址偏移：0x04

复位值：0x0000 0FFF(待机模式时复位)

31-12位

保留，始终读为零

15-0位

RL[11:0]:看门狗计数器重装载值(Watchdog counter reload value)
这些位具有写保护功能。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。看门狗超时周期可通过此重装载值和时钟预分频值来计算。
只有当IWDG_SR寄存器中的RVU位为0时，才能对此寄存器进行修改。
注：对此寄存器进行读操作，将从VDD电压域返回预分频值。如果写操作正在进行，则读回的值可能是无效的。因此，只有当IWDG_SR寄存器的RVU位为0时，读出的值才有效。

键寄存器

键寄存器 IWDG_KR 可以说是独立看门狗的一个控制寄存器，主要有三种控制方式，往这个寄存器

写入下面三个不同的值有不同的效果。

地址偏移：0x04

复位值：0x0000 0FFF(在待机模式时复位)

31-16位	保留，始终读为零
15-0位	KEY[15:0]:键值(只写寄存器，读出值为0x0000)(Key value) 软件必须以一定的间隔写入0xAAAA，否则，当计数器为0时，看门狗会产生复位。写入0x5555表示允许访问IWDG_PR和WDG_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)。

溢出时间计算公式

什么是窗口看门狗

窗口看门狗用于监测单片机程序运行时效是否精准，主要检测软件异常，一般用于需要精准检测程序运行时间的场合。窗口看门狗的本质是一个能产生系统复位信号和提前唤醒中断的 6 位计数器。产生复位条件：

当递减计数器值从 0x40 减到 0x3F 时复位（即 T6 位跳变到 0）

计数器的值大于 W[6:0] 值时喂狗会复位。

产生中断条件：

当递减计数器等于 0x40 时可产生提前唤醒中断 (EWI)。

在窗口期内重装载计数器的值，防止复位，也就是所谓的喂狗。

窗口看门狗工作原理

WWDG框图

控制寄存器

地址偏移量：0x00

复位值：0x7F

31-8位	保留
7位	WDGA:激活位(Activation bit) 此位由软件置’1'，但仅能由硬件在复位后清'0'。当WDGA=1时，看门狗可以产生复位。 0：禁止看门狗 1：启用看门狗
0-6位	T[6:0]:7位计数器(MSB至LSB) (7-bit counter) 这些位用来存储看门狗的计数器值。每(4096x2^WDGTB)个PCLK1周期减1。当计数器值从40h变为3Fh时(T6变成0)，产生看门狗复位。

配置寄存器

地址偏移量：0x04

复位值：0x7F

31-8位	保留
9位	EWI:提前唤醒中断 (Early wakeup interrupt) 此位若置’1，则当计数器值达到40h，即产生中断。此中断只能由硬件在复位后清除。
8位7位	WDGTB[1:0]:时基(Timer base) 预分频器的时基可以设置如下： 00: CK计时器时钟(PCLK1除以4096)除以1 01:CK计时器时钟(PCLK1除以4096)除以2 10:CK计时器时钟(PCLK1除以4096)除以4 11：CK计时器时钟(PCLK1除以4096)除以8
6-0位	W[6:0]:7位窗口值(7-bit window value) 这些位包含了用来与递减计数器进行比较用的窗口值。

状态寄存器

地址偏移量：0x08

复位值：0x00

31-1位	保留
0位	EWIF:提前唤醒中断标志 (Early wakeup interrupt flag) 当计数器值达到40h时，此位由硬件置'1。它必须通过软件写'0'来清除。对此位写’1’无效。若中断未被使能，此位也会被置‘1'。

超时时间计算

Tout是WWDG超时时间（没喂狗）

Fwwdg 是 WWDG 的时钟源频率（最大 36M ）

4096 是 WWDG 固定的预分频系数

2^WDGTB 是 WWDG_CFR 寄存器设置的预分频系数值

T[5:0] 是 WWDG 计数器低 6 位，最多 63