STM32开发 -- 看门狗详解

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看门狗部分,之前讲软件复位的时候提到,接下来详细看一下。

一、看门狗概述

1、为什么要看门狗

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)。

2、看门狗解决的问题是什么

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

明白了,所以就要每过一段时间喂狗,如果超过该时间段还没有进行喂狗程序,将视为程序跑飞,则系统看门狗复位。

二、STM32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(独立看门狗和窗口看门狗)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是,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,即使主时钟发生故障它仍有效。
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(WWDG):
由从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过迟或过早操作。
适合那些要求看门狗在精确计时窗口起作用的程序。

三、独立看门狗

1、IWDG主要性能

● 自由运行的递减计数器
时钟由独立的RC振荡器提供(可在停止和待机模式下工作)
● 看门狗被激活后,则在计数器计数至0x000时产生复位

2、IWDG功能描述

在键寄存器(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递减计数。当计数器计数到末尾0x000时,会产生一个复位信号(IWDG_RESET)。
无论何时,只要在键寄存器IWDG_KR中写入0xAAAA(喂狗), IWDG_RLR中的值就会被重新加载到计数器,从而避免产生看门狗复位 。
在这里插入图片描述

3、IWDG寄存器描述

需要注意:
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。 将其他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。

键寄存器(IWDG_KR)

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预分频寄存器(IWDG_PR)

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重装载寄存器(IWDG_RLR)

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状态寄存器(IWDG_SR)

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4、独立看门狗超时时间

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注: 这些时间是按照40kHz时钟给出。实际上, MCU内部的RC频率会在30kHz到60kHz之间变化。此外,即使RC振荡器的频率是精确的,确切的时序仍然依赖于APB接口时钟与RC振荡器时钟之间的相位差,因此总会有一个完整的RC周期是不确定的。

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。

5、IWDG独立看门狗操作库函数

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