看門(mén)狗定時(shí)器復(fù)位

看門(mén)狗定時(shí)器復(fù)位在啟用時(shí)由看門(mén)狗定時(shí)器內(nèi)部產(chǎn)生并且計(jì)時(shí)器到期。

PS 中有三種不同的看門(mén)狗定時(shí)器：

一個(gè)系統(tǒng)級(jí)定時(shí)器（SWDT）和兩個(gè)ARM內(nèi)核（AWDT0和AWDT1）中的每個(gè)內(nèi)核中的一個(gè)專用計(jì)時(shí)器。

系統(tǒng)級(jí)計(jì)時(shí)器重置信號(hào)始終重置整個(gè)系統(tǒng)，而專用看門(mén)狗計(jì)時(shí)器可以重置只是它所在的ARM內(nèi)核，或者整個(gè)系統(tǒng)。

安全違規(guī)鎖定

當(dāng)檢測(cè)到安全沖突時(shí)，將重置并鎖定整個(gè)PS。

安全鎖后發(fā)生向下，PS僅通過(guò)斷言和取消斷言PS_POR_B復(fù)位而再次變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)。

Zynq-7000 SoC設(shè)備提供以下安全啟動(dòng)功能：

• 先進(jìn)的加密標(biāo)準(zhǔn)

• 帶有256位密鑰的AES-CBC（FIPS197）

• 加密密鑰存儲(chǔ)在芯片上，存儲(chǔ)在eFuse或電池供電的RAM（BBRAM）中

• 帶密鑰的消息驗(yàn)證碼（HMAC，F(xiàn)IPS198-1）

• SHA-256驗(yàn)證引擎（FIPS180-4）

• RSA公鑰認(rèn)證（FIPS186-3）

• 2048位公鑰

私有看門(mén)狗與系統(tǒng)看門(mén)狗

每個(gè)Cortex-A9處理器都有自己私有的32位定時(shí)器和32位看門(mén)狗定時(shí)器，這兩個(gè)處理器共享一個(gè)全局64位計(jì)數(shù)器，它們的頻率都為CPU頻率的1/2。

而在系統(tǒng)級(jí)，有一個(gè)24位看門(mén)狗計(jì)時(shí)器和兩個(gè)16位三重計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器，系統(tǒng)級(jí)看門(mén)狗定時(shí)器的頻率為CPU頻率的1/4或1/6,下圖為系統(tǒng)內(nèi)部?jī)蓚€(gè)看門(mén)狗所處位置以及關(guān)系圖。

配置WDT程序

由于私有看門(mén)狗屬于PS端，所以在vivado環(huán)境中不需要對(duì)block塊進(jìn)行設(shè)置。在vivado下配置如下：

看門(mén)狗配置

int watchdogConfig(XScuWdt * WdtInstancePtr, u16 DeviceId,float number) { int Status;
 XScuWdt_Config *ConfigPtr;
 u32 result; //用來(lái)配置WDT的設(shè)備ID號(hào)，ID號(hào)在#include "xparameters.h"中可以找到。 xil_printf("start the watchdog time``r successful! \r\n");
 ConfigPtr = XScuWdt_LookupConfig(DeviceId); //初始化WDT計(jì)數(shù)器 Status = XScuWdt_CfgInitialize(WdtInstancePtr, ConfigPtr,
 ConfigPtr->BaseAddr); if (Status != XST_SUCCESS) { return XST_FAILURE;
 } //通過(guò)設(shè)置看門(mén)狗控制寄存器的WD模式位，將看門(mén)狗定時(shí)器置于看門(mén)狗模式 XScuWdt_SetWdMode(WdtInstancePtr); //給WDT計(jì)數(shù)器裝初值，這里我對(duì)此函數(shù)進(jìn)行了封裝。已知CPU的時(shí)鐘頻率為666.6666Mhz， //即WDT的時(shí)鐘頻率為333.33Mhz，可得倒計(jì)時(shí)1s計(jì)數(shù)器需要配置的初值為333_333_333， //對(duì)計(jì)數(shù)器賦的初值可以直接寫(xiě)在number變量中（本文賦值為10s）。 result = (unsigned long)(333333333*number);
 XScuWdt_LoadWdt(WdtInstancePtr,result); //開(kāi)啟看門(mén)狗計(jì)數(shù)器。 XScuWdt_Start(WdtInstancePtr); return XST_SUCCESS;
}

開(kāi)始測(cè)試

給計(jì)數(shù)器賦初值為10s，在循環(huán)中啟動(dòng)喂狗程序，程序會(huì)在5S后跳出循環(huán)，之后在10s后由于沒(méi)有喂狗功能，系統(tǒng)復(fù)位，代碼如下：

#include "xparameters.h" #include "xscuwdt.h" #include "xil_printf.h" #include  #include "stdio.h" #define WDT_DEVICE_ID    XPAR_SCUWDT_0_DEVICE_ID XScuWdt Watchdog; /* Cortex SCU Private WatchDog Timer Instance */ int main(void) { int Status; int Count = 0;
 Status = watchdogConfig(&Watchdog, WDT_DEVICE_ID,10); if (Status != XST_SUCCESS) {
 xil_printf("start the watchdog timer fail!\r\n"); return XST_FAILURE;
 } while (Count < 5) {
 sleep(1);
 Count++;
 XScuWdt_RestartWdt(Watchdog); printf("the second is %d \n",Count);
 }
 xil_printf("the watchdog timer will restart the system \r\n"); return XST_SUCCESS;
}

同樣給計(jì)數(shù)器賦初始值為10s，禁用喂狗程序，程序會(huì)直接在10s后進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。

#include "xparameters.h" #include "xscuwdt.h" #include "xil_printf.h" #include  #include "stdio.h" #define WDT_DEVICE_ID    XPAR_SCUWDT_0_DEVICE_ID XScuWdt Watchdog; /* Cortex SCU Private WatchDog Timer Instance */ int main(void) { int Status; int Count = 0;
 Status = watchdogConfig(&Watchdog, WDT_DEVICE_ID,10); if (Status != XST_SUCCESS) {
 xil_printf("start the watchdog timer fail!\r\n"); return XST_FAILURE;
 } while (Count < 5) {
 sleep(1);
 Count++; printf("the second is %d \n",Count);
 }
 xil_printf("the watchdog timer will restart the system \r\n"); return XST_SUCCESS;
}

總結(jié)

在嵌入式系統(tǒng)中，為了使系統(tǒng)在工作異常情況下能自動(dòng)重啟，一般都需要引入看門(mén)狗程序，用來(lái)監(jiān)測(cè)程序以免“跑飛”。

看門(mén)狗其實(shí)就是一個(gè)可以在一定時(shí)間內(nèi)被復(fù)位的計(jì)數(shù)器，當(dāng)看門(mén)狗啟動(dòng)后，計(jì)數(shù)器開(kāi)始自動(dòng)計(jì)數(shù);

經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，如果沒(méi)有被復(fù)位，計(jì)數(shù)器清零就會(huì)對(duì)CPU產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)使系統(tǒng)重啟（俗稱“被狗咬”），這個(gè)是我們經(jīng)常需要用到的。