第6章看門(mén)狗WDG

-2-本章目標(biāo)理解看門(mén)狗工作原理熟悉IWDG特點(diǎn)和功能掌握IWDG配置方法熟悉WWDG與IWDG區(qū)別熟悉WWDG特點(diǎn)和功能掌握WWDG配置方法-3-看門(mén)狗概述

在由微處理器（MCU）構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，MCU有可能受到來(lái)自外界電磁場(chǎng)的干擾，造成程序的跑飛或者時(shí)序錯(cuò)誤，而陷入程序的死循環(huán)或者產(chǎn)生不可預(yù)料的后果。輕則造成整個(gè)系統(tǒng)陷入停滯狀態(tài)，重則造成器件甚至設(shè)備損壞。所以，出于對(duì)MCU運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮，便產(chǎn)生了一種專(zhuān)門(mén)用于檢測(cè)MCU程序運(yùn)行狀態(tài)的外設(shè)或芯片，俗稱(chēng)“看門(mén)狗”。-4-看門(mén)狗概述

STM32F107內(nèi)置兩個(gè)看門(mén)狗，獨(dú)立看門(mén)狗（簡(jiǎn)稱(chēng)IWDG）和窗口看門(mén)狗（簡(jiǎn)稱(chēng)WWDG）。其實(shí)兩者的功能是類(lèi)似的，只是喂狗的時(shí)間限制不同：獨(dú)立看門(mén)狗：限制喂狗時(shí)間在0-x內(nèi)，x由相關(guān)寄存器的值決定（其實(shí)是IWDG_RLR）。喂狗的時(shí)間不能過(guò)晚。窗口看門(mén)狗：之所以稱(chēng)為“窗口”是因?yàn)槠湮构窌r(shí)間是一個(gè)有上下限的范圍，用戶可以通過(guò)設(shè)定相關(guān)寄存器，設(shè)定上限時(shí)間和下限時(shí)間。喂狗的時(shí)間不能過(guò)早，也不能過(guò)晚。-5-看門(mén)狗概述

兩個(gè)看門(mén)狗的使用場(chǎng)合也不同：IWDG最適合應(yīng)用于那些需要看門(mén)狗作為一個(gè)在主程序之外，能夠完全獨(dú)立工作，并且對(duì)時(shí)間精度要求較低的場(chǎng)合。WWDG最適合那些要求看門(mén)狗在精確計(jì)時(shí)窗口起作用的應(yīng)用程序。-6-獨(dú)立看門(mén)狗

--IWDG功能描述IWDG最大特點(diǎn)是獨(dú)立和可靠，所以其結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)都是圍繞這個(gè)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。IWDG主要性能自由運(yùn)行的遞減計(jì)數(shù)器。時(shí)鐘由獨(dú)立的RC振蕩器提供（可在停止和待機(jī)模式下工作）?？撮T(mén)狗被激活后，則在計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)至0x000時(shí)產(chǎn)生復(fù)位。-7-獨(dú)立看門(mén)狗

--IWDG功能描述IWDG結(jié)構(gòu)IWDG有獨(dú)立的時(shí)鐘，不依賴(lài)于系統(tǒng)時(shí)鐘，并且處于VDD供電區(qū)，核心電源為VDD降壓后的1.8V，這都保證了IWDG有足夠的獨(dú)立性。-8-獨(dú)立看門(mén)狗

--IWDG功能描述IWDG開(kāi)啟與“喂狗”在鍵寄存器（IWDG_KR）中寫(xiě)入鍵值0xCCCC

，開(kāi)始啟用獨(dú)立看門(mén)狗；此時(shí)計(jì)數(shù)器開(kāi)始從其復(fù)位值0xFFF遞減計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到末尾0x000時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)（IWDG_RESET）。無(wú)論何時(shí)，只要在鍵寄存器IWDG_KR中寫(xiě)入0xAAAA，IWDG_RLR(重裝載寄存器)中的值就會(huì)被重新加載到計(jì)數(shù)器，從而避免產(chǎn)生看門(mén)狗復(fù)位（即俗稱(chēng)喂狗）。-9-獨(dú)立看門(mén)狗

--IWDG功能描述寄存器寫(xiě)保護(hù)STM32F107預(yù)分頻寄存器（IWDG_PR）和重裝載寄存器（IWDG_RLR）具有寫(xiě)保護(hù)功能，以防止被意外修改。要修改這兩個(gè)寄存器的值，必須先向IWDG_KR寄存器中寫(xiě)入0x5555。如果向IWDG_KR寄存器寫(xiě)入其他值將會(huì)打亂操作順序，寄存器將重新被保護(hù)。重裝載操作（即寫(xiě)入0xAAAA）也會(huì)啟動(dòng)寫(xiě)保護(hù)功能。狀態(tài)寄存器指示預(yù)分頻值和遞減計(jì)數(shù)器是否正在被更新。-10-獨(dú)立看門(mén)狗

--IWDG配置使用IWDG的一般配置步驟如下：向IWDG_KR寫(xiě)入0x5555：以取消IWDG_PR和IWDG_RLR的寫(xiě)保護(hù)。設(shè)置IWDG_PR的值：設(shè)置看門(mén)狗的分頻系數(shù)，本例中為32。設(shè)置IWDG_RLR的值：設(shè)置看門(mén)狗的重裝載的值，本例中為625。向IWDG_KR寫(xiě)入0xAAAA：以使STM32重新加載IWDG_RLR的值到看門(mén)狗計(jì)數(shù)器里面。向IWDG_KR寫(xiě)入0xCCCC：以啟動(dòng)STM32的看門(mén)狗。注意，IWDG有自己獨(dú)立的時(shí)鐘，所以不需要像其他外設(shè)那樣另外開(kāi)啟時(shí)鐘。-11-獨(dú)立看門(mén)狗

--IWDG配置以下函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)任務(wù)描述6.D.1，配置獨(dú)立看門(mén)狗，分頻系數(shù)32，重載值625?！久枋?.D.1】IWDG_Config()IWDG_Config(){/*向IWDG_KR寫(xiě)入0x5555*/ IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); /*設(shè)置分頻系數(shù)*/ IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_32); /*設(shè)置重裝載的值*/ IWDG_SetReload(625); /*使能IWDG*/ IWDG_Enable();}-12-窗口看門(mén)狗

--WWDG功能描述WWDG與IWDG不同，沒(méi)有那么強(qiáng)的獨(dú)立性，時(shí)鐘來(lái)自RCC的系統(tǒng)時(shí)鐘，更多的用來(lái)檢測(cè)程序的運(yùn)行序列。WWDG主要特性可編程的自由運(yùn)行遞減計(jì)數(shù)器。當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器的值小于0x40，則產(chǎn)生復(fù)位。當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器在窗口外被重新裝載，則產(chǎn)生復(fù)位。如果啟動(dòng)了看門(mén)狗并且允許中斷，當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器等于0x40時(shí)產(chǎn)生早期喚醒中斷（EWI），它可以被用于重裝載計(jì)數(shù)器以避免WWDG復(fù)位。-13-窗口看門(mén)狗

--WWDG功能描述WWDG主要由以下部件組成：WWDG配置寄存器（CFR）：用于WWDG的相關(guān)配置和存儲(chǔ)窗口值。WWDG控制寄存器（CR）：用來(lái)啟用或禁止看門(mén)狗、存儲(chǔ)計(jì)數(shù)值。WWDG預(yù)分頻器（WDGTB）：用來(lái)對(duì)PCLK1進(jìn)行分頻，為WWDG提供時(shí)基。比較器用于比較窗口值和計(jì)數(shù)值。-14-窗口看門(mén)狗

--WWDG功能描述WWDG控制寄存器

如果看門(mén)狗被啟動(dòng)，并且當(dāng)7位（T[6:0]）遞減計(jì)數(shù)器從0x40翻轉(zhuǎn)到0x3F（T6位清零）時(shí)，則產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位。如果軟件在計(jì)數(shù)器值大于窗口寄存器中的數(shù)值時(shí)重新裝載計(jì)數(shù)器，也將產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位。

-15-窗口看門(mén)狗

--WWDG功能描述啟動(dòng)看門(mén)狗在系統(tǒng)復(fù)位后，看門(mén)狗總是處于關(guān)閉狀態(tài)，設(shè)置WWDG_CR寄存器的WDGA位能夠開(kāi)啟看門(mén)狗，隨后它不能再被關(guān)閉，除非發(fā)生復(fù)位。控制遞減計(jì)數(shù)器

遞減計(jì)數(shù)器處于自由運(yùn)行狀態(tài)，即使看門(mén)狗被禁止，遞減計(jì)數(shù)器仍繼續(xù)遞減計(jì)數(shù)。當(dāng)看門(mén)狗被啟用時(shí)，T6位必須被置1，以防止立即產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位。-16-窗口看門(mén)狗

--WWDG功能描述WWDG超時(shí)計(jì)算

計(jì)算超時(shí)的公式如下：TWWDG=TPCLK1*4096*2WDGTB*(T[5:0]+1)ms在PCLK1=36MHz時(shí)的最小、最大超時(shí)值WDGTB最小超時(shí)值最大超時(shí)值0113us7.28ms1227us14.56ms2455us29.12ms3910us58.25ms-17-窗口看門(mén)狗

--WWDG配置本實(shí)例實(shí)現(xiàn)任務(wù)描述6.D.2，配置窗口看門(mén)狗，分頻系數(shù)8，窗口值0x50。對(duì)WWDG的設(shè)置步驟如下：開(kāi)啟WWDG時(shí)鐘。設(shè)置看門(mén)狗的分頻系數(shù)：本例中為8。設(shè)置看門(mén)狗的窗口值：本例中為0x50。設(shè)置看門(mén)狗的重裝載值并使能：本例中為0x70。設(shè)置并開(kāi)啟WWDG中斷-18-窗口看門(mén)狗

--WWDG配置【描述6.D.2】WWDG_Config()WWDG_Config（）{ /*定義一個(gè)NVIC_InitTypeDef類(lèi)型的結(jié)構(gòu)體，該類(lèi)型在misc.h中定義*/ NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure; /*開(kāi)啟WWDG時(shí)鐘*/ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG,ENABLE); /*設(shè)置WWDG分頻系數(shù)*/ WWDG_SetPrescaler(WWDG_Prescaler_8); /*使能WWDG中斷*/ WWDG_EnableIT(); /*設(shè)置WWDG窗口值0x50*/ WWDG_SetWindowValue(0x50); /*設(shè)置重裝載的值為0x70*/ WWDG_Enable(0x70);}-19-小結(jié)獨(dú)立看門(mén)狗（IWDG），是指在STM32F107內(nèi)部有一個(gè)專(zhuān)用的獨(dú)立的時(shí)鐘（不受其他時(shí)鐘及總線的影響，最大