STM32的独立看门狗
STM32 内
部自带了 2 个看门狗:独立看门狗(IWDG)和窗体看门狗(WWDG)
STM32 的独立看门狗由内部专门的 40Khz 低速时钟驱动。即使主时钟发生问题。它也仍然
有效。
这里须要注意独立看门狗的时钟是一个内部 RC 时钟,所以并非准确的 40Khz,而是
在 30~60Khz 之间的一个可变化的时钟。仅仅是我们在估算的时候,以 40Khz 的频率来计算,看
门狗对时间的要求不是非常精确,所以,时钟有些偏差,都是能够接受的。
首先我们得解说一下看门狗的原理。
这个百度百科里面有非常具体的解释。
我们总结一下:
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
这样的情况的发生。
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),便实现处理器的自己主动复位重新启动(发送复位信号)。 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 寄存器具有写保护功能。要改动这两个寄存器的值。必须先向
IWDG_KR 寄存器中写入 0x5555。将其它值写入这个寄存器将会打乱操作顺序,寄存器将又一次
被保护。重装载操作(即写入 0xAAAA)也会启动写保护功能。
还有两个寄存器,一个预分频寄存器(IWDG_PR)。该寄存器用来设置看门狗时钟的分频
系数。还有一个重装载寄存器。该寄存器用来保存重装载到计数器中的值。
该寄存器也是一个 32
位寄存器,可是仅仅有低 12 位是有效的。
仅仅要对以上三个寄存器进行对应的设置。我们就能够启动 STM32 的独立看门狗,启动过
程能够按例如以下步骤实现(独立看门狗相关的库函数和定义分布在文件 stm32f10x_iwdg.h 和
stm32f10x_iwdg.c 中):
1)取消寄存器写保护(向 IWDG_KR 写入 0X5555)
通过这步。我们取消 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的写保护,使后面能够操作这两个寄存器,
设置 IWDG_PR 和 IWDG_RLR 的值。
这在库函数中的实现函数是:
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);
这个函数很easy,顾名思义就是开启/取消写保护,也就是使能/失能写权限。
2)设置独立看门狗的预分频系数和重装载值
设置看门狗的分频系数的函数是:
void IWDG_SetPrescaler(uint8_t IWDG_Prescaler); //设置 IWDG 预分频值
设置看门狗的重装载值的函数是:
void IWDG_SetReload(uint16_t Reload); //设置 IWDG 重装载值
设置好看门狗的分频系数 prer 和重装载值就能够知道看门狗的喂狗时间(也就是看门狗溢
出时间),该时间的计算方式为:
Tout=((4×2^prer) ×rlr) /40
当中 Tout 为看门狗溢出时间(单位为 ms)。prer 为看门狗时钟预分频值(IWDG_PR 值)。
范围为 0~7。rlr 为看门狗的重装载值(IWDG_RLR 的值);
比方我们设定 prer 值为 4。rlr 值为 625。那么就能够得到 Tout=64×625/40=1000ms,这样,
看门狗的溢出时间就是 1s。仅仅要你在一秒钟之内。有一次写入 0XAAAA 到 IWDG_KR。就不
会导致看门狗复位(当然写入多次也是能够的)。这里须要提醒大家的是,看门狗的时钟不是准
确的 40Khz,所以在喂狗的时候,最好不要太晚了,否则,有可能发生看门狗复位。
3)重载计数值喂狗(向 IWDG_KR 写入 0XAAAA)
库函数里面重载计数值的函数是:
IWDG_ReloadCounter(); //依照 IWDG 重装载寄存器的值重装载 IWDG 计数器
通过这句,将使 STM32 又一次载入 IWDG_RLR 的值到看门狗计数器里面。即实现独立看门
狗的喂狗操作。
4) 启动看门狗(向 IWDG_KR 写入 0XCCCC)
库函数里面启动独立看门狗的函数是:
IWDG_Enable(); //使能 IWDG
通过这句。来启动 STM32 的看门狗。注意 IWDG 在一旦启用,就不能再被关闭!想要关
闭,仅仅能重新启动,而且重新启动之后不能打开 IWDG。否则问题依然。所以在这里提醒大家,假设不
用 IWDG 的话。就不要去打开它。免得麻烦。
通过上面 4 个步骤。我们就能够启动 STM32 的看门狗了,使能了看门狗,在程序里面就
必须间隔一定时间喂狗。否则将导致程序复位。利用这一点,我们本章将通过一个 LED 灯来指
示程序是否重新启动,来验证 STM32 的独立看门狗。
在配置看门狗后,DS0 将常亮,假设 WK_UP 按键按下。就喂狗。仅仅要 WK_UP 不停的按,
看门狗就一直不会产生复位,保持 DS0 的常亮,一旦超过看门狗定溢出时间(Tout)还没按,
那么将会导致程序重新启动,这将导致 DS0 熄灭一次
wdg.c 里面的代码例如以下:
#include "wdg.h"
//初始化独立看门狗
//prer:分频数:0~7(仅仅有低 3 位有效!)
//分频因子=4*2^prer.但最大值仅仅能是 256!
//rlr:重装载寄存器值:低 11 位有效.
//时间计算(大概):Tout=((4*2^prer)*rlr)/40 (ms).
void IWDG_Init(u8 prer,u16 rlr)
{
IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable); //①使能对寄存器 I 写操作
IWDG_SetPrescaler(prer); //②设置 IWDG 预分频值:设置 IWDG 预分频值
IWDG_SetReload(rlr); //②设置 IWDG 重装载值
IWDG_ReloadCounter(); //③依照 IWDG 重装载寄存器的值重装载 IWDG 计数器
IWDG_Enable(); //④使能 IWDG
}
//喂独立看门狗
void IWDG_Feed(void)
{
IWDG_ReloadCounter();//reload
}
该代码就 2 个函数,void IWDG_Init(u8 prer。u16 rlr)是独立看门狗初始化函数,就是依照
上面介绍的步骤 1~4 来初始化独立看门狗的。该函数有 2 个參数。分别用来设置与预分频数与
重装寄存器的值的。
通过这两个參数。就能够大概知道看门狗复位的时间周期为多少了。其计
算方式上面有具体的介绍,这里不再多说了。
void IWDG_Feed(void)函数。该函数用来喂狗。由于 STM32 的喂狗仅仅须要向键值寄存器写
入 0XAAAA 就可以,也就是调用 IWDG_ReloadCounter()函数。所以。我们这个函数也是简单的非常。
头文件 wdg.h 的源代码例如以下大家能够看下。这里我们就不列出来了。
接下来我们看看主函数 main 的代码。在主程序里面我们先初始化一下系统代码,然后启动
按键输入和看门狗,在看门狗开启后马山点亮 LED0(DS0),并进入死循环等待按键的输入,
一旦 WK_UP 有按键,则喂狗。否则等待 IWDG 复位的到来。
这段代码非常easy理解。该部分代
码例如以下:
int main(void)
{
delay_init();
//延时函数初始化
NVIC_Configuration(); //设置 NVIC 中断分组 2:2 位抢占优先级,2 位响应优先级
uart_init(9600);
//串口初始化波特率为 9600
LED_Init();
//初始化与 LED 连接的硬件接口
KEY_Init(); //按键初始化
185
delay_ms(500); //让人看得到灭
IWDG_Init(4,625); //与分频数为 64,重载值为 625,溢出时间为 1s
LED0=0;
//点亮 LED0
while(1)
{
if(KEY_Scan(0)==KEY_UP)
{
IWDG_Feed(); //假设 WK_UP 按下,则喂狗
}
delay_ms(10);
};
}
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