一、獨立看門狗
STM32 的獨立看門狗由內部專門的 40Khz 低速時鐘驅動泼诱,即使主時鐘發(fā)生故障秘蛇,它也仍然有效传于。
看門狗的原理:單片機系統(tǒng)在外界的干擾下會出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象導致出現(xiàn)死循環(huán)讹躯,看門狗電路就是為了避免這種情況的發(fā)生菩彬〔埃看門狗的作用就是在一定時間內(通過定時計數(shù)器實現(xiàn))沒有接收喂狗信號(表示
MCU 已經(jīng)掛了),便實現(xiàn)處理器的自動復位重啟(發(fā)送復位信號) 骗灶。
在鍵值寄存器(IWDG_KR)中寫入 0xCCCC惨恭,開始啟用獨立看門狗;此時計數(shù)器開始從其復位值 0xFFF 遞減計數(shù)。當計數(shù)器計數(shù)到末尾
0x000
時耙旦,會產(chǎn)生一個復位信號(IWDG_RESET)脱羡。無論何時,只要鍵寄存器 IWDG_KR 中被寫入 0xAAAA免都, IWDG_RLR
中的值就會被重新加載到計數(shù)器中從而避免產(chǎn)生看門狗復位 锉罐。
IWDG_PR 和 IWDG_RLR 寄存器具有寫保護功能。要修改這兩個寄存器的值琴昆,必須先向IWDG_KR 寄存器中寫入
0x5555氓鄙。將其他值寫入這個寄存器將會打亂操作順序,寄存器將重新被保護业舍。重裝載操作(即寫入 0xAAAA)也會啟動寫保護功能。
只要對以上三個寄存器進行相應的設置升酣,我們就可以啟動 STM32
的獨立看門狗舷暮,啟動過程可以按如下步驟實現(xiàn)(獨立看門狗相關的庫函數(shù)和定義分布在文件
stm32f10x_iwdg.h 和stm32f10x_iwdg.c 中) :
1)取消寄存器寫保護(向 IWDG_KR 寫入 0X5555)
通過這步,我們取消 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的寫保護噩茄,使后面可以操作這兩個寄存器,設置 IWDG_PR 和 IWDG_RLR
的值下面。這在庫函數(shù)中的實現(xiàn)函數(shù)是:
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
2)設置獨立看門狗的預分頻系數(shù)和重裝載值
設置看門狗的分頻系數(shù)的函數(shù)是:
void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler); //設置 IWDG 預分頻值
設置看門狗的重裝載值的函數(shù)是:
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload); //設置 IWDG 重裝載值
設置好看門狗的分頻系數(shù) prer 和重裝載值就可以知道看門狗的喂狗時間 (也就是看門狗溢出時間) ,該時間的計算方式為:
Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40
其中 Tout 為看門狗溢出時間(單位為 ms) ;prer 為看門狗時鐘預分頻值(IWDG_PR 值)绩聘,范圍為 0~7;rlr
為看門狗的重裝載值(IWDG_RLR 的值) ;
比如我們設定 prer 值為 4沥割, rlr 值為 625,那么就可以得到
Tout=64×625/40=1000ms凿菩,這樣机杜,看門狗的溢出時間就是
1s,只要你在一秒鐘之內衅谷,有一次寫入 0XAAAA 到
IWDG_KR椒拗,就不會導致看門狗復位(當然寫入多次也是可以的)。這里需要提醒大家的是获黔,看門狗的時鐘不是準確的
40Khz蚀苛,所以在喂狗的時候,最好不要太晚了玷氏,否則堵未,有可能發(fā)生看門狗復位。
3)重載計數(shù)值喂狗(向 IWDG_KR 寫入 0XAAAA)
庫函數(shù)里面重載計數(shù)值的函數(shù)是:
IWDG_ReloadCounter(); //按照 IWDG 重裝載寄存器的值重裝載 IWDG 計數(shù)器
通過這句盏触,將使 STM32 重新加載 IWDG_RLR 的值到看門狗計數(shù)器里面渗蟹。 即實現(xiàn)獨立看門狗的喂狗操作块饺。
4) 啟動看門狗(向 IWDG_KR 寫入 0XCCCC)
庫函數(shù)里面啟動獨立看門狗的函數(shù)是:
IWDG_Enable(); //使能 IWDG
通過這句,來啟動 STM32 的看門狗拙徽。注意 IWDG 在一旦啟用刨沦,就不能再被關閉!想要關閉,只能重啟膘怕,并且重啟之后不能打開
IWDG想诅,否則問題依舊,所以在這里提醒大家岛心,如果不用 IWDG 的話来破,就不要去打開它,免得麻煩忘古。
/**
* 初始化獨立看門狗
* prer:分頻數(shù):0~7(只有低 3 位有效!)
* 分頻因子=4*2^prer.但最大值只能是 256!
* rlr:重裝載寄存器值:低 11 位有效.
* 時間計算(大概):Tout=((4*2^prer)*rlr)/40 (ms).
*/
void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr)
{
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); /*
使能對寄存器IWDG_PR和IWDG_RLR的寫操作*/
IWDG_SetPrescaler(prer); /*設置IWDG預分頻值:設置IWDG預分頻值*/
IWDG_SetReload(rlr); /*設置IWDG重裝載值*/
IWDG_ReloadCounter(); /*按照IWDG重裝載寄存器的值重裝載IWDG計數(shù)器*/
IWDG_Enable(); /*使能IWDG*/
}
/**
* 喂獨立看門狗
*/
void IWDG_Feed(void)
{
IWDG_ReloadCounter(); /*reload*/
}
/**
*main函數(shù)
*/
void main(void)
{
NVIC_Configuration();//優(yōu)先級配置
IWDG_Init(4,625);//初始化獨立看門狗徘禁,分頻數(shù)為64,重裝載值為625髓堪,溢出時間計算為:64*625/40=1000ms=1s
while(1)
{
delay_ms(500);//0.5秒喂一次狗
IWDG_Feed();//喂狗
}
}
二送朱、窗口看門狗
窗口看門狗(WWDG)通常被用來監(jiān)測由外部干擾或不可預見的邏輯條件造成的應用程序背離正常的運行序列而產(chǎn)生的軟件故障。除非遞減計數(shù)器的值在 T6
位
(WWDG->CR 的第六位)變成 0 前被刷新干旁,看門狗電路在達到預置的時間周期時驶沼,會產(chǎn)生一個 MCU
復位。在遞減計數(shù)器達到窗口配置寄存器(WWDG->CFR)數(shù)值之前争群,如果 7 位的遞減計數(shù)器數(shù)值(在控制寄存器中)被刷新回怜, 那么也將產(chǎn)生一個
MCU
復位。這表明遞減計數(shù)器需要在一個有限的時間窗口中被刷新换薄。
小總結:
1玉雾、有個7位遞減計數(shù)器(WWDG->CR),就這個計數(shù)器和窗口計數(shù)器(WWDG->CFR)決定什么時候喂狗轻要。狗喂早了复旬,復位——“早”體現(xiàn)在
計數(shù)器值(tr)>窗口值(wr),也就是計數(shù)器值還沒有減到窗口值以下;
2、當 0x40 < 計數(shù)器值(tr) < 窗口值(wr) 時伦腐,這時候最適合喂狗了赢底,也只有在這時候喂狗才合適;
3、當 計數(shù)器的值
從0x40變到0x3F的時候柏蘑,將產(chǎn)生看門狗復位;當然在要產(chǎn)生復位的前一段時間幸冻,如果開啟了提前喚醒中斷,那么就會進入中斷咳焚,在中斷函數(shù)里洽损,我們需要及時喂狗,否則會產(chǎn)生復位;
4革半、據(jù)網(wǎng)上資料介紹碑定,在這個中斷里面一般不進行喂狗流码,一般是系統(tǒng)去世前的“遺囑”,比如存儲重要的數(shù)據(jù)等延刘。這個就需要根據(jù)個人需要設計漫试。
庫函數(shù)中用中斷的方式來喂狗的方法,窗口看門狗庫函數(shù)相關源碼和定義分布在文件stm32f10x_wwdg.c 文件和頭文件
stm32f10x_wwdg.h 中碘赖。步驟如下:
1)使能 WWDG 時鐘
WWDG使用的是 PCLK1 的時鐘驾荣,需要先使能時鐘。方法是:
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE); // WWDG 時鐘使能
2)設置窗口值和分頻數(shù)
設置窗口值的函數(shù)是:
void WWDG_SetWindowValue(uint8_t WindowValue);
這個函數(shù)就一個入口參數(shù)為窗口值普泡,很容易理解播掷。
設置分頻數(shù)的函數(shù)是:
void WWDG_SetPrescaler(uint32_t WWDG_Prescaler);
這個函數(shù)同樣只有一個入口參數(shù)就是分頻值。
3)開啟 WWDG 中斷并分組
開啟 WWDG 中斷的函數(shù)為:
WWDG_EnableIT(); //開啟窗口看門狗中斷
接下來是進行中斷優(yōu)先級配置撼班,使用 NVIC_Init()函數(shù)即可歧匈。
4)設置計數(shù)器初始值并使能看門狗
這一步在庫函數(shù)里面是通過一個函數(shù)實現(xiàn)的:
void WWDG_Enable(uint8_t Counter);
該函數(shù)既設置了計數(shù)器初始值,同時使能了窗口看門狗砰嘁。
5)編寫中斷服務函數(shù)
在最后件炉,還是要編寫窗口看門狗的中斷服務函數(shù),通過該函數(shù)來喂狗矮湘,喂狗要快妻率,否則當窗口看門狗計數(shù)器值減到 0X3F
的時候,就會引起軟復位了板祝。在中斷服務函數(shù)里面也要將狀態(tài)寄存器的 EWIF 位清空。
完成了以上 5 個步驟之后走净,我們就可以使用 STM32 的窗口看門狗了券时。
static u8 WWDG_CNT=0x7f; /*保存WWDG計數(shù)器的設置值,默認為最大. */
/**
* 初始化窗口看門狗
* tr :T[6:0],計數(shù)器值
* wr :W[6:0],窗口值
* fprer:分頻系數(shù)(WDGTB),僅最低2位有效
* Fwwdg=PCLK1/(4096*2^fprer).
*/
void WWDG_Init(u8 tr,u8 wr,u32 fprer)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE); /*WWDG時鐘使能*/
WWDG_SetPrescaler(fprer); /*設置IWDG預分頻值*/
WWDG_SetWindowValue(wr); /*設置窗口值*/
WWDG_CNT=tr&WWDG_CNT; /* 初始化WWDG_CNT. */
WWDG_Enable(WWDG_CNT); /*使能看門狗 , 設置 counter . */
WWDG_ClearFlag(); /*清除提前喚醒中斷標志位*/
WWDG_NVIC_Init();/* 初始化窗口看門狗 NVIC */
WWDG_EnableIT(); /* 開啟窗口看門狗中斷 */
}
/**
* 窗口看門狗中斷服務程序
*/
void WWDG_NVIC_Init(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQn; /*WWDG中斷*/
/* 搶占2,子優(yōu)先級3 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);/* NVIC初始化*/
}
/**
* 重設置WWDG計數(shù)器的值
*/
void WWDG_Set_Counter(u8 cnt)
{
WWDG_Enable(cnt); /*使能看門狗 , 設置 counter . */
}
/**
* 看門狗中斷服務程序
*/
void WWDG_IRQHandler(void)
{
WWDG_Set_Counter(WWDG_CNT);
WWDG_ClearFlag(); /*清除提前喚醒中斷標志位*/
LED1 = ~LED1; /*LED狀態(tài)翻轉 */
}
小總結伏伯,一般工程都會使用兩個看門狗橘洞,一個是獨立看門狗,主要用于在代碼跑飛之后復位使用说搅,一個是窗口看門狗炸枣,主要用于在復位前對于一些重要數(shù)據(jù)進行保存。
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stm32相關的學習資料
(時鐘系統(tǒng))
http://www.makeru.com.cn/live/1392_1082.html?s=45051
STM32中斷系統(tǒng)
http://www.makeru.com.cn/live/3523_1745.html?s=45051
基于STM32串口應用
http://www.makeru.com.cn/live/1758_490.html?s=45051
(stm32直流電機驅動)
http://www.makeru.com.cn/live/1392_1218.html?s=45051
紅外線人流感應器
http://www.makeru.com.cn/live/15971_2624.html?s=45051
智能溫控小風扇
http://www.makeru.com.cn/live/15971_2625.html?s=45051
超聲波雷達測距儀
http://www.makeru.com.cn/live/15971_2626.html?s=45051
系統(tǒng)移植(告別裸奔)