IWDG—独立看门狗

本章参考资料：《STM32F4XX 中文参考手册》 IWDG 章节。
学习本章时，配合《STM32F4XX 中文参考手册》 IWDG 章节一起阅读，效果会更佳，
特别是涉及到寄存器说明的部分。

IWDG 简介
STM32 有两个看门狗，一个是独立看门狗另外一个是窗口看门狗， 独立看门狗号称宠
物狗，窗口看门狗号称警犬，本章我们主要分析独立看门狗的功能框图和它的应用。独立
看门狗用通俗一点的话来解释就是一个 12 位的递减计数器，当计数器的值从某个值一直减
到 0 的时候，系统就会产生一个复位信号，即 IWDG_RESET。如果在计数没减到 0 之前，
刷新了计数器的值的话，那么就不会产生复位信号，这个动作就是我们经常说的喂狗。 看
门狗功能由 VDD 电压域供电，在停止模式和待机模式下仍能工作。

①独立看门狗时钟
独立看门狗的时钟由独立的 RC 振荡器 LSI 提供， 即使主时钟发生故障它仍然有效，
非常独立。 LSI 的频率一般在 30~60KHZ 之间，根据温度和工作场合会有一定的漂移， 我
们一般取 40KHZ，所以独立看门狗的定时时间并不一定非常精确，只适用于对时间精度要求比较低的场合。 
②计数器时钟
递减计数器的时钟由 LSI 经过一个 8 位的预分频器得到，我们可以操作预分频器寄存
器 IWDG_PR 来设置分频因子，分频因子可以是： [4,8,16,32,64,128,256]，计数器时钟
CK_CNT= 40/ 4*2^PRV，一个计数器时钟计数器就减一。

③计数器
独立看门狗的计数器是一个 12 位的递减计数器，最大值为 0XFFF，当计数器减到 0 时，
会产生一个复位信号:IWDG_RESET，让程序重新启动运行，如果在计数器减到 0 之前刷新
了计数器的值的话，就不会产生复位信号，重新刷新计数器值的这个动作我们俗称喂狗。
④重装载寄存器
重装载寄存器是一个 12 位的寄存器，里面装着要刷新到计数器的值，这个值的大小决
定着独立看门狗的溢出时间。超时时间 Tout = (4*2^prv) / 40 * rlv (ms) ， prv 是预分频器寄存
器的值， rlv 是重装载寄存器的值。
⑤键寄存器
键寄存器 IWDG_KR 可以说是独立看门狗的一个控制寄存器，主要有三种控制方式，
往这个寄存器写入下面三个不同的值有不同的效果。

⑥状态寄存器
状态寄存器 SR 只有位 0： PVU 和位 1： RVU 有效，这两位只能由硬件操作，软件操
作不了。 RVU：看门狗计数器重装载值更新，硬件置 1 表示重装载值的更新正在进行中，
更新完毕之后由硬件清 0。 PVU: 看门狗预分频值更新，硬件置’1’指示预分频值的更新正在
进行中，当更新完成后，由硬件清 0。所以只有当 RVU/PVU 等于 0 的时候才可以更新重装
载寄存器/预分频寄存器。

怎么用 IWDG
独立看门狗一般用来检测和解决由程序引起的故障，比如一个程序正常运行的时间是
50ms，在运行完这个段程序之后紧接着进行喂狗，我们设置独立看门狗的定时溢出时间为
60ms，比我们需要监控的程序 50ms 多一点，如果超过 60ms 还没有喂狗，那就说明我们监
控的程序出故障了，跑飞了，那么就会产生系统复位，让程序重新运行。

代码操练场：

int main(void)
{
    /* LED 端口初始化 */
    LED_GPIO_Config();     

    Delay(0X8FFFFF);    

    /* 检查是否为独立看门狗复位 */
  if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_IWDGRST) != RESET)
  {
    /* 独立看门狗复位 */
    /*  亮红灯 */
    LED_RED;

    /* 清除标志 */
    RCC_ClearFlag();

        /*如果一直不喂狗，会一直复位，加上前面的延时，会看到红灯闪烁
        在1s 时间内喂狗的话，则会持续亮绿灯*/
  }
  else
  {
    /*不是独立看门狗复位(可能为上电复位或者手动按键复位之类的) */
    /* 亮蓝灯 */
    LED_BLUE;
  }        

  /*初始化按键*/
  Key_GPIO_Config();    

    // IWDG 1s 超时溢出
    IWDG_Config(IWDG_Prescaler_64 ,); 

    //while部分是我们在项目中具体需要写的代码，这部分的程序可以用独立看门狗来监控
  //如果我们知道这部分代码的执行时间，比如是50ms，那么我们可以设置独立看门狗的
    //溢出时间是60ms，比50ms多一点，如果要被监控的程序没有跑飞正常执行的话，那么
    //执行完毕之后就会执行喂狗的程序，如果程序跑飞了那程序就会超时，到达不了喂狗的
    //程序，此时就会产生系统复位。但是也不排除程序跑飞了又跑回来了，刚好喂狗了，
    //歪打正着。所以要想更精确的监控程序，可以使用窗口看门狗，窗口看门狗规定必须
    //在规定的窗口时间内喂狗。
    while()
    {
        if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_PIN) == KEY_ON  )
        {
            // 喂狗，如果不喂狗，系统则会复位，复位后亮红灯，如果在1s
            // 时间内准时喂狗的话，则会亮绿灯
            IWDG_Feed();
            //喂狗后亮绿灯
            LED_GREEN;
        }
    }
}

其中需要注意：

这个定时1s左右的时间，

内部RC震荡频率是一个波动的范围，我们取40KHZ计算。最后得到计数器时间约等于1s。