第十七章：STM32独立看门狗(IWDG)的使用

时间：2024-03-21 13:31:43

单片机系统在外界的干扰下会出现程序跑飞的现象导致出现死循环，看门狗电路就是为了避免这种情况的发生。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） 。

感觉是是自动复位功能，就是在一定时间内你应该去喂它而如果程序中途进入了死循环（就是喂不了了）这个MCU就挂了。。但如果没开IWDG ，你不知道它挂没挂（虽然个人认为也是可以手动按复位键的嘛。。）

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------（上面那段话抄自某论坛）

按照STM32参考手册的说法：“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也仍然有效。IWDG最适合应用于那些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较低的场合。WWDG最适合那些要求看门狗在精确计时窗口起作用的应用程序。”

IWDG初始化步骤：

1）取消寄存器写保护（向IWDG_KR写入 0X5555）

2）设置独立看门狗的预分频系数和重装载值

3）重载计数值喂狗（向IWDG_KR 写入0XAAAA）

4)启动看门狗(向IWDG_KR 写入0XCCCC)


1.      IWDG的特点以及使用

         IWDG是一个独立看门狗，具有独立于系统的时钟，与片外看门狗更为相似，使用片内独立的阻容时钟发生电路计时，记录时间为=（时钟频率（40KHz）/ 分频数）*IWDG_SetReload（t），t<0xFFF.也就是说记录的最大设定的复位时间为 (1/40K)*256*0xFFF  = 26.2 S。由于IWDG使用的时钟本身不准确，会因为漂移产生一定变化，喂狗时应该给出一定的裕量。另外，这个时钟与系统时钟并无关联，所有也不能与系统进行同步产生中断，一旦定时时间到后就会产生复位信号，系统来不及存储当前运行状态就会重启，可以在要求不高的场合使用。


简单的说，STM32 中的IWDG 其核心就是一个12bits的向下递减的计数器，当计数器计数到零时就会触发系统复位。因此，要在每次计数到零之前将其复位到一个初始值。这个初始值就在重装载寄存器(IWDG_RLR)中存放，其默认值为0xFFF，我们也可以将其改为其他值。

计数器的时钟由LSI时钟经过分频后提供，预分频因子由预分频寄存器(IWDG_PR)的值来确定。具体的说IWDG_PR 寄存器只有最低的3位是有效的，其他高位永远都为0，这最低的3位就决定了预分频因子，这3位的值与预分频因子的关系如下。

[plain] view plain copy
  1. 000: 预分频因子=4   
  2. 100: 预分频因子=64   
  3. 001: 预分频因子=8   
  4. 101: 预分频因子=128  
  5. 010: 预分频因子=16   
  6. 110: 预分频因子=256   
  7. 011: 预分频因子=32   
  8. 111: 预分频因子=256   


除了上面介绍的两个寄存器，IWDG还有另外两个寄存器，合起来共四个寄存器，分别是：

键寄存器(IWDG_KR)

预分频寄存器(IWDG_PR)

重装载寄存器(IWDG_RLR)

状态寄存器(IWDG_SR)

所谓键寄存器(IWDG_KR)，可以认为就是个控制寄存器，开启看门狗，喂狗需要操作键寄存器，修改其他寄存器值也需要先操作键寄存器(IWDG_KR)。

开启看门狗

向键寄存器(IWDG_KR)写入0xCCCC，启动看门狗工作。IWDG一旦启动了就不会停止，除非掐断单片机的供电。也就是说看门狗不受休眠或RESET的影响。

[cpp] view plain copy
  1. IWDG->KR = 0xCCCC;  

STM32F10x_StdPeriph_Driver 提供了如下函数。

[cpp] view plain copy
  1. void IWDG_Enable(void);  

喂狗

向键寄存器(IWDG_KR)写入0xAAAA，这时计数器的值会复位为重装载寄存器(IWDG_RLR)的值。

否则，当计数器为0时，看门狗会产生复位。

[cpp] view plain copy
  1. IWDG->KR = 0xAAAA;  

STM32F10x_StdPeriph_Driver 提供了如下函数。

[cpp] view plain copy
  1. void IWDG_ReloadCounter(void);  

修改预分频因子

向键寄存器(IWDG_KR)写入0x5555，向预分频寄存器(IWDG_PR)写入新值。

注意这两步之间不能有其他的对IWDG的操作。

[cpp] view plain copy
  1. IWDG->KR = 0x5555;  
  2. IWDG->PR = value;  

利用STM32F10x_StdPeriph_Driver 则需要如下调用两个函数。

[cpp] view plain copy
  1. IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);  
  2. IWDG_SetPrescaler(value);  

修改重装载寄存器的值

向键寄存器(IWDG_KR)写入0x5555，向重装载寄存器(IWDG_RLR)写入新值。

注意这两步之间不能有其他的对IWDG的操作。

[cpp] view plain copy
  1. IWDG->KR = 0x5555;  
  2. IWDG->RLR = value;  

利用STM32F10x_StdPeriph_Driver 则需要如下调用两个函数。

[cpp] view plain copy
  1. IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);  
  2. IWDG_SetReload(value);  

预分频寄存器、重装载寄存器与看门狗超时时间的关系如下表所示。

第十七章：STM32独立看门狗(IWDG)的使用

上面的介绍都没有涉及到状态寄存器(IWDG_SR)。这个寄存器不太常用，需要了解的可以参阅STM32参考手册。

另外，当用调试器调试代码时，我们希望在产生断点时，计数器能够停止计数。这可以通过设置DBGMCU_CR的第8位（DBG_IWDG_STOP位）来实现。

0：看门狗计数器仍然正常工作；

1：看门狗计数器停止工作。

操作代码如下：

[cpp] view plain copy
  1. DBGMCU->CR |= 0x100;  

STM32F10x_StdPeriph_Driver 中也提供了相应的操作函数：

[cpp] view plain copy
  1. DBGMCU_Config(DBGMCU_IWDG_STOP, ENABLE);  



实验1

iwdg.c 

[html] view plain copy
  1. #include "iwdg.h"  
  2. #include "sys.h"  
  3. //初始化独立看门狗  
  4. //prer:分频数:0~7(只有低 3 位有效!)  
  5. //分频因子=4*2^prer.但最大值只能是 256!  
  6. //rlr:重装载寄存器值:低 11 位有效.  
  7. //时间计算(大概):Tout=((4*2^prer)*rlr)/40 (ms).  
  8. void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr)  
  9. {  
  10.     //使能对寄存器 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的写操作  
  11.       IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);  
  12.       IWDG_SetPrescaler(prer);//设置 IWDG 预分频值:设置 IWDG 预分频值为 64  
  13.       IWDG_SetReload(rlr); //设置 IWDG 重装载值  
  14.     IWDG_ReloadCounter(); //按照 IWDG 重装载寄存器的值重装载 IWDG 计数器  
  15.     IWDG_Enable(); //使能 IWDG  
  16. }  
  17. void IWDG_Feed(void)//喂狗  
  18. {  
  19.     IWDG->KR=0XAAAA;  
  20. }  


iwdg.h

[html] view plain copy
  1. #ifndef _IWDG_H  
  2. #define _IWDG_H  
  3. #include "sys.h"  
  4. void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr);  
  5. void IWDG_Feed(void);  
  6. #endif  

主函数部分就是一堆初始化喽。。


[html] view plain copy
  1. #include "led.h"  
  2. #include "sys.h"  
  3. #include "delay.h"  
  4. #include "key.h"  
  5. #include "iwdg.h"  
  6. #include "usart.h"  
  7. void init()  
  8. {  
  9.     LED_Init();  
  10.     KEY_Init();  
  11.     delay_init();  
  12.     uart_init(9600);  
  13.     NVIC_Configuration();  
  14.     IWDG_Init(4,625);//溢出时间1s  
  15. }  
  16. int main(void)  
  17. {  
  18.     init();  
  19.     delay_ms(300);  
  20.     LED0=0;  
  21.     while(1)  
  22.     {  
  23.         if(KEY_Scan(0)==KEY0_PRES)IWDG_Feed();  
  24.         delay_ms(10);  
  25.     }  
  26. }  

本实验最终效果是：如果你一直不停的按KEY0喂狗，就不会复位，否则就会复位，实际表现是一直按KEY0才能让LED一直亮，否则LED就会闪烁




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